1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Точковий і розподілений заряди

Точковий і розподілений заряди

Ідеальної фізичної моделлю заряду в електростатики 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 щільністю електричного заряду в даній точці. Позначають її буквою:

Одиницею об’ємної щільності заряду в СІ є кулон на кубічний метр (Кл / м3).

У разі нерівномірно зарядженого тіла щільність 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 щільністю заряду, яка являє собою межа відносини заряду до площі поверхні, по якій розподілений цей заряд:

Межа відносини заряду до площі поверхні

де – заряд, що знаходиться на ділянці поверхні площею.

Отже, поверхнева щільність 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 щільність заряду

Лінійна щільність заряду

де – заряд, що знаходиться на довжині тіла.

Одиницею лінійної щільності 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.

ПОДІЛИТИСЯ: