Zentrum der positiven Ladung

Ich weiß, dass es nicht möglich ist, ein Ladungszentrum für neutrale Körper als Nettoladung auf ihnen = 0 zu finden, wodurch die Menge undefiniert wird. Aber mein Lehrbuch sagt,

"Das Sammelzentrum positiver Ladungen wird ähnlich wie das Massenzentrum definiert."

Ist das richtig?

Wenn wir also sagen, es gibt einen Ring mit einem halben Ring als negativ geladen und der anderen Hälfte als positiv geladen, können wir 2 Ladungszentren (jeweils 1 für positive und negative Ladungsverteilung) für die Berechnung des elektrischen Feldes an einem Punkt annehmen, sagen wir die Mittelpunkt des Ringes?

Hinweis: Ich habe keine Ahnung von Quadrupol und solchen Konzepten und würde es sehr begrüßen, wenn das Argument auf der grundlegenden Ebene gehalten werden könnte.

Warum gibt es kein Center of Charge?

Dieser Link behandelt diesen Aspekt auch, aber ich verstehe die meisten Antworten nicht.

Im Wesentlichen, weil Sie mit der Gesamtladung teilen können, die nach Annahme nicht Null ist.

Antworten (1)

Wenn man eine Zerlegung der Ladungsdichte als nehmen kann

ρ ( R ) = ρ + ( R ) ρ ( R ) ,
Wo ρ ± ( R ) > 0 sind streng positive Dichten positiver und negativer elektrischer Ladung, dann ja , die Zentren positiver und negativer Ladung,
R ± = 1 Q ± R ρ ± ( R ) D R für Q ± = ρ ± ( R ) D R
leicht definiert werden, und sie können z. B. verwendet werden, um das elektrische Dipolmoment der Verteilung als zu erhalten
D = Q + R + Q R ,
und dieses elektrische Dipolmoment kann verwendet werden, um das gesamte elektrische Feld weit entfernt von der Verteilung zu berechnen. Andererseits können diese Ladungszentren im Allgemeinen nicht verwendet werden, um etwas Aussagekräftiges über das elektrische Feld näher an der Verteilung (wie das Innere Ihres Rings) zu sagen. Wenn Sie etwas Nützliches über das Feld innerhalb der Verteilung sagen möchten, müssen Sie es durch numerische Integration erhalten oder einige zusätzliche Näherungen anwenden.

Allerdings ist die Zerlegung der Gesamtladungsdichte ρ ( R ) in eine positive und eine negative Komponente ist niemals eindeutig und niemals wohldefiniert, es sei denn, Sie beziehen sich zusätzlich auf ein bestimmtes physikalisches Modell der zugrunde liegenden Ladungsanordnungen. Angesichts dieses zusätzlichen physikalischen Modells funktioniert alles, aber ohne es kann es nicht.