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Lineare Ladungsdichte Calculator

Die lineare Ladungsdichte ist die Menge an elektrischer Ladung pro Längeneinheit entlang einer Linie oder Kurve.

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Result
Ready
Linear charge density

Formula first

Overview

Diese Größe wird verwendet, um die Verteilung elektrischer Ladung zu beschreiben, wenn sie entlang eines eindimensionalen Pfades, wie eines dünnen Drahtes oder Filaments, verteilt ist. Sie ist definiert als das Verhältnis eines infinitesimalen Ladungselements zu dem entsprechenden infinitesimalen Längenelement. Bei gleichmäßiger Ladungsverteilung vereinfacht sich dies zur Gesamtladung geteilt durch die Gesamtlänge.

Symbols

Variables

= Linear charge density, dQ = Charge, dl = Length

Linear charge density
C/m
dQ
Charge
dl
Length

Apply it well

When To Use

When to use: Verwenden Sie dies, wenn Sie das elektrische Feld oder das Potenzial berechnen, das von einem geladenen Draht, einer Stange oder einem dünnen Filament erzeugt wird, bei dem die Ladung entlang einer Linie verteilt ist.

Why it matters: Es ist unerlässlich für die Lösung von Problemen in der Elektrostatik, die nicht-punktförmige Ladungsverteilungen betreffen, wie sie in technischen Anwendungen wie Übertragungsleitungen und Antennen üblich sind.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Verwechslung der linearen Ladungsdichte mit der Oberflächen- oder Volumensladungsdichte.
  • Annahme, dass die Ladungsdichte konstant ist, wenn sie tatsächlich entlang der Länge des Objekts variiert.

One free problem

Practice Problem

Ein dünner Draht der Länge 0,5 Meter trägt eine gleichmäßige Gesamtladung von 2,0 Coulomb. Was ist die lineare Ladungsdichte des Drahtes?

Hint: Teilen Sie die Gesamtladung durch die Gesamtlänge.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics (10th ed.). Wiley.
  2. Young, H. D., & Freedman, R. A. (2020). University Physics with Modern Physics (15th ed.). Pearson.
  3. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (Fundamentals of Physics)
  4. NIST CODATA
  5. IUPAC Gold Book
  6. Wikipedia: Linear charge density
  7. Griffiths, David J. (2017). Introduction to Electrodynamics. 4th ed. Cambridge University Press.