전기장에서 전하가 어떻게 움직이는 지 알아내는 것이 항상 중요합니다. 전기 충전은 그러한 지역에 쌓입니다. 결과적으로, 전하 밀도 계산은 광범위한 응용 분야에서 중요하다. 이러한 전기 품목의 표면적과 부피는 전하 밀도를 계산하는 데 사용해야합니다. 이 표면 전하 밀도 방정식은 중요하고 흥미로운 주제입니다. 아이디어를 더 자세히 살펴 보겠습니다!
표면 전하 밀도
전도성 표면은 표면 전하 밀도를 가지며, 이는 (a) 단위당 전체 전하 수 (q)를 정량화합니다. 전하 밀도는 주어진 필드에서 얼마나 많은 전하가 수집되는지를 결정하기위한 메트릭 인 것 같습니다. 공급 된 정의에 따라 전하량을 결정합니다. 전기 몸의 길이, 면적 및 부피는 실현 가능한 매개 변수입니다.
결과적으로 전하 밀도는 세 가지 범주로 분류 될 수 있습니다. 전자기에 따라 전하 밀도는 단위 공간 영역 당 하나, 2 또는 3 개의 구성 요소의 전기 에너지량입니다.
이들에는 세 가지 다른 종류가 있습니다 :
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각 단위 길이의 전하 밀도는 선형 전하 밀도라고합니다. Si 장치는 미터당 쿨롱 (CM-¹)입니다.
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단위 표면적 당 충전은 Q가 전하이고 a가 표면적 일 때 표면 전하 밀도로 설명됩니다. Si 단위는 제곱 미터당 쿨롱 (CM-2)입니다.
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볼륨 전하 밀도는 단위 볼륨 당 전하이며, 여기서 Q는 전하이며 V는 분산 볼륨입니다. SI 장치는 입방 미터당 쿨롱 (CM-3).
단위 표면 당 전기 충전량은 특히 중요합니다. 다른 상태에서 이러한 항목의 내부와 외부 표면 사이의 전위의 변화를 표면 전하라고합니다. 단위 면적당 전체 충전을 정량화하는 표면 전하 밀도는 전도성 재료에서만 발견됩니다.
표면 전하 밀도에 대한공식
표면 전하 밀도는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
σ =q/a
여기서,
σ =표면 전하 밀도 (cm-2),
q =Charge (c),
a =표면적 (m2)
전하 밀도는 전하 수량과 도체의 표면적 또는 크기에 의해 제어됩니다. 단위 거리, 표면적 또는 질량 당 전기 에너지의 양은 전자기 내에서 전하 밀도라고합니다. 2 차원 표면의 표면 전하 밀도의 어느 지점에서 어디서나 평방 미터 (CM-2) 당 쿨롱으로 계산 된 단위 표면 당 충전량을 표면 전하 밀도 (σ)로 알려져 있습니다. 부피의 지점의 어느 곳에서나 부피 전하 밀도라고 알려진 단위 치수 당 에너지의 양 (CM-3).
불규칙한 모양의 도체
표면이 고르지 않은 도체의 표면적은 표면의 다른 위치마다 다릅니다. 결과적으로 표면 전하 밀도는 표면의 점마다 다릅니다. 표면 전하 밀도의 양은 곡률이 가장 높은 영역에서 더 높을 것입니다. 이것은 표면 전하 밀도가 마진에서 더 높아질 것임을 의미합니다. 결과적으로, 불규칙한 모양의 도체의 표면 전하 밀도를 계산하기위한 고정식 공식은 없습니다.
표면 전하 밀도의 적용
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표면 전하 밀도는 광범위한 측정 관련 이벤트를 설명하는 데 사용되는 기본 수량입니다.
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DNA 상호 교배에 일반적으로 사용됩니다.
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실제로 표면과의 터치를 만드는 데 도움이됩니다.
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표면 전하 밀도는 표면에서 지속되는 생체 분자 상호 작용의 수를 추정 할 수 있습니다.
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적정, 반사 간섭 대비 현미경 또는 원자력 현미경으로 측정 할 수 있습니다.
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새로운 분석에 따라 표면 플라즈몬 공명은 표면 전하 밀도를 결정하는 가장 정확한 방법입니다.
결론
이 표면 전하 밀도 방정식은 중요하고 흥미로운 주제입니다. 단위 표면 당 전기 전하의 양이 특히 중요합니다. 다른 상태에서 이러한 항목의 내부와 외부 표면 사이의 전위의 변화를 표면 전하라고합니다. 단위 면적당 전체 충전을 정량화하는 표면 전하 밀도는 전도성 재료에서만 발견됩니다. 표면 전하 밀도는 또한 표면에 지속되는 생체 분자 상호 작용의 수를 추정 할 수 있습니다.
