Densitatea de încărcare

Densitatea sarcinii electrice (similară cu conceptul de densitate de masă ) indică raportul dintre cantitatea de sarcină electrică prezentă într-o porțiune de spațiu și regiunea însăși. Este un instrument care idealizează o distribuție continuă a tarifelor, o aproximare utilă pentru gestionarea sumei tarifelor ca integrale simple.

Densitatea de încărcare liniară

În cazul unei distribuții uniforme, densitatea liniară a sarcinii indică raportul dintre sarcina ( Q ) distribuită pe un fir, o bară sau orice altă cantitate cu simetrie unidimensională și lungimea acesteia ( d ) de-a lungul abscisei curvilinei . În formule $\lambda ={\frac {Q}{d}}$ ${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {Q} {d}}}$ ${\ displaystyle \ lambda = {\ frac {Q} {d}}}$ . Se măsoară, luând în considerare cantitățile din SI , în C / m .

Densitatea sarcinii de suprafață

În cazul unei distribuții uniforme, densitatea sarcinii de suprafață indică raportul dintre sarcina ( Q ) distribuită pe orice suprafață și aria S a suprafeței în sine. ^[1] În formule $\sigma ={\frac {Q}{S}}$ ${\ displaystyle \ sigma = {\ frac {Q} {S}}}$ ${\ displaystyle \ sigma = {\ frac {Q} {S}}}$ . Se măsoară, luând în considerare cantitățile din SI , în C / m ² .

Densitatea volumetrică a sarcinii

În cazul unei distribuții uniforme, densitatea volumetrică a sarcinii indică raportul dintre sarcina distribuită în orice solid ( Q ) și volumul său ( V ). În formule $\rho ={\frac {Q}{V}}$ ${\ displaystyle \ rho = {\ frac {Q} {V}}}$ ${\ displaystyle \ rho = {\ frac {Q} {V}}}$ . Se măsoară, luând în considerare cantitățile din SI , în C / m ³ .

Densitatea sarcinii este cea mai mare în apropierea marginilor și vârfurilor, unde cea mai mare concentrație de particule electrice libere este măsurabilă. Câmpul electric este conservator. În plus, are o divergență zero în regiunile în care nu există nicio taxă. Aceasta înseamnă că liniile de câmp electric de acolo sunt mănunchiuri de linii drepte paralele, care nu diverg.

Sarcinile „purtate” de liniile de câmp care insistă pe cele două laturi ale vârfului se acumulează pe o margine . Fenomenul este mai relevant pe vârfurile obiectelor piramidale sau conice , unde numărul de linii de câmp care se întâlnesc la vârf este maxim.

Pe baza acestui principiu, paratrăsnetul funcționează, care își datorează proprietățile nu numai materialului conductor, ci și formei geometrice ascuțite.

Notă

^ ( RO ) IUPAC Gold Book, "densitatea încărcării de suprafață"

Bibliografie

Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, Physics II , Naples, Liguori Editore, 2010, ISBN 978-88-207-1633-2 .
( EN ) John D Jackson, Electrodynamics Classical , Ediția a III-a, Wiley, 1999, ISBN 0-471-30932-X .
(EN) Maxwell, James Clerk , „A Treatise on Electricity and Magnetism”, Clarendon Press , Oxford , 1873
(EN) Tipler, Paul (1998). Fizica pentru oamenii de știință și ingineri: Vol. 2: Electricitate și magnetism, lumină (ediția a IV-a). WH Freeman. ISBN 1-57259-492-6
( EN ) Serway, Raymond; Jewett, John (2003). Fizică pentru oamenii de știință și ingineri (ediția a VI-a). Brooks Cole. ISBN 0-534-40842-7
( EN ) Saslow, Wayne M. (2002). Electricitate, magnetism și lumină. Thomson Learning. ISBN 0-12-619455-6 . A se vedea capitolul 8 și în special pp. 255–259 pentru coeficienții de potențial.
G. Gerosa, P. Lampariello, Lecții de câmpuri electromagnetice , ediția a doua, Roma, Inginerie 2000, 2006, ISBN 978-88-86658-36-2 .

Elemente conexe

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[1] ( RO ) IUPAC Gold Book, "densitatea încărcării de suprafață"

[1]