✅Точковий і розподілений заряди

Ідеальною фізичною моделлю заряду в електростатиці є точковий заряд.

Точковим зарядом називається заряд, зосереджений на тілі, розмірами якого можна знехтувати в порівнянні з відстанню до інших тіл або до розглянутої точки поля. Іншими словами, точковий заряд – це матеріальна точка, яка має електричний заряд.

Якщо заряджене тіло настільки велике, що його не можна розглядати як точковий заряд, то в цьому випадку необхідно знати розподіл зарядів всередині тіла.

Виділимо всередині зарядженого тіла малий обсяг і позначимо через електричний заряд, що знаходиться в цьому обсязі. Межа відносини, коли обсяг необмежено зменшується, називають об’ємною густиною електричного заряду в даній точці. Позначають її буквою:

  • Одиницею об’ємної густини заряду в СІ є кулон на кубічний метр (кл/м3).

У разі нерівномірно зарядженого тіла густина різна в різних точках. Розподіл заряду в об’ємі тіла задано, якщо відомо як функція координат.

У металевих тілах заряди розподіляються тільки всередині тонкого шару, прилеглого до поверхні. У цьому випадку зручно користуватися поверхневою густиною заряду, яка являє собою межа відносини заряду до площі поверхні, по якій розподілений цей заряд.

Отже, поверхнева густина заряду вимірюється зарядом, припадає на одиницю поверхні тіла. Розподіл зарядів по поверхні описується залежністю поверхневої густини (x, y, z) від координат точок поверхні.

  • Одиницею поверхневої густини заряду в СІ є кулон на квадратний метр (кл/м2).

У тому випадку, якщо заряджене тіло за формою являє собою нитку (діаметр поперечного перерізу тіла багато менше його довжини, зручно використовувати лінійну густину заряду.

  • Одиницею лінійної густини заряду в СІ є кулон на метр (кл/м).

Якщо відомо розподіл зарядів всередині тіла, то можна обчислити напруженість електростатичного поля, створюваного цим тілом. Для цього заряджене тіло подумки розбивають на нескінченно малі частини і, розглядаючи їх як точкові заряди, обчислюють напруженість поля, створювану окремими частинами тіла.

Посилання на основну публікацію