Плотность заряда

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Плотность заряда
\frac{dq}{dV}
Размерность

L−3TI

Единицы измерения
СИ

Кл/м3

Примечания

скалярная величина

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.

Плотность заряда в классической физике[править | править вики-текст]

Линейная, поверхностная и объемная плотности заряда, обозначаются обычно функциями \lambda (\vec r), \sigma (\vec r) и \rho (\vec r), соответственно, где  \vec r  — это радиус-вектор. Зная эти функции мы можем определить полный заряд:

 Q = \int\limits_L \lambda (\vec r) \operatorname{d} r
 Q = \int\limits_S \sigma (\vec r) \operatorname{d} S
 Q = \int\limits_V \rho (\vec r) \operatorname{d} V

Плотность заряда в квантовой механике[править | править вики-текст]

В квантовой механике плотность заряда, например, электрона в атоме, соотносится с волновой функцией  \psi(\vec r), с помощью следующего соотношения:

 \rho(\vec r) = Q |\psi (\vec r)|^2

причем волновая функция должна иметь нормировку:

  \int |\psi (\vec r)|^2 \operatorname{d}V = 1

Применение[править | править вики-текст]

Функция распределения плотности заряда применяется в уравнениях Максвелла.

Литература[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]