Gustoća električnoga naboja
Gustoća električnoga naboja (oznake λ, σ, ρ) je fizikalna veličina koja opisuje električni naboj ili količinu elektriciteta po duljini l:
- [math]\displaystyle{ \lambda = \frac{Q}{l}\,\quad }[/math]
ploštini S:
- [math]\displaystyle{ \sigma = \frac{Q}{S}\,\quad }[/math]
- [math]\displaystyle{ \rho = \frac{Q}{V}\,\quad }[/math]
Koristi se za potrebe proračuna kad se na naelektriziranom tijelu nalazi tako velik broj nepomičnih električki nabijenih čestica da nije moguće uzeti u obzir njihove pojedinačne električne naboje i položaje. Negativna je ako je električni naboj naelektriziranoga tijela negativan.
Mjerna jedinica linearne gustoće električnoga naboja je kulon po metru (C/m), površinske gustoće električnoga naboja kulon po četvornom metru (C/m²) i volumne gustoće električnoga naboja kulon po kubnom metru (C/m³). Gustoću električki nabijenih čestica koje se gibaju opisuje gustoća električne struje. [1]
Objašnjenje
Izvor silnica u elektrostatskom polju su električni naboji. Kako je gustoća silnica mjera za jakost električnog polja, to između jakosti električnog polja i gustoće električnog naboja mora postojati određeni odnos.
Gustoća električnoga naboja σ po ploštini je omjer između električnog naboja Q i ploštine S na kojoj se on nalazi, to jest:
- [math]\displaystyle{ \sigma = \frac{Q}{S}\,\quad }[/math]
Mjerenja su pokazala da je gustoća električnog naboja upravno proporcionalna s jakošću električnog polja E, gdje je ε0 konstanta razmjernosti, koja se naziva dielektričnom konstantom vakuuma ili kraće dielektričnost vakuuma, pa je: [2]
- [math]\displaystyle{ \sigma = \frac{Q}{S} = \varepsilon_{\text{0}} \cdot E }[/math]