كثافة الشحنة

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

كثافة الشحنة الخطية ، السطحية أو الحجمية هي كمية الشحنة الكهربائية المارة في خط أو سطح أو حجم معين. يتم قياس كثافة الشحنة بوحدة الكولوم لكل متر (C/m)، أو الكولوم لكل متر مربع (C/m²) أو الكولوم لكل متر مكعب (C/m³). بما أنه هناك شحنات موجبة و شحنات سالبة ، لذلك يمكن لكثافة الشحنة أن تأتي سالبة القيمة.

كثافة الشحنة التقليدية[عدل]

كثافة الشحنة المتجانس[عدل]

بالنسبة للحالة الخاصة للتجانس، كثافة الشحنة التي تكون غير معنمدة على الموقع تساوي : المعادلة يتم تبسيطها إلى:

الإثبات أو البرهان لهذا بسيط، نبدأ بتعريف الشحنة لأي حجم معين:

ثم تعريف التجانس, ثم نتخلى عن الثابت و نفاضل الصيغ الثابتة و الغير ثابتة, و باستخدام خصائص التكامل نستطيع أن نبعده خارج التكامل مما ينتج :

إذاً,

البرهان المكافئ لكثافة الشحنة الخطية أو السطحية تتبع الخطوات السابقة كما بالأعلى.

كثافة الشحنة الكمية[عدل]

في ميكانيكا الكم , كثافة الشحنة ترتبط بدالة الموجة عبر المعادلة

عندها يتم تعامد دالة الموجة كالتالي

التطبيقات[عدل]

كثافة الشحنة تظهر في المعادلة المستمرة ، و التي تنتج من معادلات ماكسويل في النظرية الكهرومغناطيسية.

المصادر[عدل]

Science.jpg
هذه بذرة مقالة عن الفيزياء بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.