Плотность заряда
| Плотность заряда (линейная, поверхностная, объемная) | |
| <math>\frac{dq}{dl}, \frac{dq}{dS}, \frac{dq}{dV}</math> | |
| Размерность |
L−1TI, L−2TI, L−3TI |
|---|---|
| Единицы измерения | |
| СИ | |
| Примечания | |
Плотность заряда — это количество заряда, приходящееся на единицу длины, площади или объёма, таким образом определяются линейная, поверхностная и объемная плотности заряда, которые измеряются в системе СИ: в Кулонах на метр (Кл/м), в Кулонах на квадратный метр (Кл/м²) и в Кулонах на кубический метр (Кл/м³), соответственно. В отличие от плотности вещества, плотность заряда может иметь как положительные, так и отрицательные значения, это связано с тем, что существуют положительные и отрицательные заряды.
Содержание
Плотность заряда в классической физике
Линейная, поверхностная и объемная плотности заряда, обозначаются обычно функциями <math>\lambda (\vec r)</math>, <math>\sigma (\vec r)</math> и <math>\rho (\vec r)</math>, соответственно, где <math> \vec r </math> — это радиус-вектор. Зная эти функции мы можем определить полный заряд:
- <math> Q = \int\limits_L \lambda (\vec r) \operatorname{d} r </math>
- <math> Q = \int\limits_S \sigma (\vec r) \operatorname{d} S </math>
- <math> Q = \int\limits_V \rho (\vec r) \operatorname{d} V </math>
Плотность заряда в квантовой механике
В квантовой механике плотность заряда, например, электрона в атоме, соотносится с волновой функцией <math> \psi(\vec r)</math>, с помощью следующего соотношения:
- <math> \rho(\vec r) = Q |\psi (\vec r)|^2 </math>
причем волновая функция должна иметь нормировку:
- <math> \int |\psi (\vec r)|^2 \operatorname{d}V = 1 </math>
Применение
Функция распределения плотности заряда применяется в уравнениях Максвелла.
Напишите отзыв о статье "Плотность заряда"
Литература
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Изд. 4-е, стереотипное. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5..
См. также
Отрывок, характеризующий Плотность заряда
Что то затрещало в огне. Огонь притих на мгновенье; черные клубы дыма повалили из под крыши. Еще страшно затрещало что то в огне, и завалилось что то огромное.– Урруру! – вторя завалившемуся потолку амбара, из которого несло запахом лепешек от сгоревшего хлеба, заревела толпа. Пламя вспыхнуло и осветило оживленно радостные и измученные лица людей, стоявших вокруг пожара.
Человек во фризовой шинели, подняв кверху руку, кричал:
– Важно! пошла драть! Ребята, важно!..
– Это сам хозяин, – послышались голоса.
– Так, так, – сказал князь Андрей, обращаясь к Алпатычу, – все передай, как я тебе говорил. – И, ни слова не отвечая Бергу, замолкшему подле него, тронул лошадь и поехал в переулок.
От Смоленска войска продолжали отступать. Неприятель шел вслед за ними. 10 го августа полк, которым командовал князь Андрей, проходил по большой дороге, мимо проспекта, ведущего в Лысые Горы. Жара и засуха стояли более трех недель. Каждый день по небу ходили курчавые облака, изредка заслоняя солнце; но к вечеру опять расчищало, и солнце садилось в буровато красную мглу. Только сильная роса ночью освежала землю. Остававшиеся на корню хлеба сгорали и высыпались. Болота пересохли. Скотина ревела от голода, не находя корма по сожженным солнцем лугам. Только по ночам и в лесах пока еще держалась роса, была прохлада. Но по дороге, по большой дороге, по которой шли войска, даже и ночью, даже и по лесам, не было этой прохлады. Роса не заметна была на песочной пыли дороги, встолченной больше чем на четверть аршина. Как только рассветало, начиналось движение. Обозы, артиллерия беззвучно шли по ступицу, а пехота по щиколку в мягкой, душной, не остывшей за ночь, жаркой пыли. Одна часть этой песочной пыли месилась ногами и колесами, другая поднималась и стояла облаком над войском, влипая в глаза, в волоса, в уши, в ноздри и, главное, в легкие людям и животным, двигавшимся по этой дороге. Чем выше поднималось солнце, тем выше поднималось облако пыли, и сквозь эту тонкую, жаркую пыль на солнце, не закрытое облаками, можно было смотреть простым глазом. Солнце представлялось большим багровым шаром. Ветра не было, и люди задыхались в этой неподвижной атмосфере. Люди шли, обвязавши носы и рты платками. Приходя к деревне, все бросалось к колодцам. Дрались за воду и выпивали ее до грязи.
