面密度与密度的关系

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精选答案

电荷密度是一种度量，描述电荷分布的密度。电荷密度又可以分类为线电荷密度、面电荷密度、体电荷密度。

假设电荷分布于一条曲线或一根直棒子，则其线电荷密度是每单位长度的电荷密度，单位为库仑/米 (coulomb/meter) 。

假设电荷分布于一个平面或一个物体的表面，则其面电荷密度是每单位面积的电荷密度，单位为库仑/米^2。

假设电荷分布于一个三维空间的某区域或物体内部，则其体电荷密度是每单位体积的电荷量，单位为库仑/米^3。

它们的关系是：线密度X长度=面密度X横截面积=体密度X体积

从宏观效果来看，带电体上的电荷可以认为是连续分布的。电荷分布的疏密程度可用电荷密度来量度。体分布的电荷用电荷体密度来量度，面分布和线分布的电荷分别用电荷面密度和电荷线密度来量度。电荷分布疏密程度的量度。电荷分布在物体内部时，单位体积内的电量称为体电荷密度;分布在物体表面时，单位面积上的电量称为面电荷密度;分布在线体上时，单位长度上的电量称为线电荷密度。固体带电时，电荷分布在表面，固体尖端处面电荷密度最大。流动液体的电荷则混杂在液体之中。粉体带电状况随粉体的分散、悬浮、沉积而随机变化。气体带电是气体中悬浮的粉体状颗粒(如水分，杂质)带电。

当带电体上的电荷体分布时，定义电荷体密度，公式式中的Δv是带电体内的小体积元，Δq是Δv中的电量。显然，ρ在数值上等于带电体中单位体积内的电荷量。ρ的单位是C/m3。

由于在大自然里，有两种电荷，正电荷和负电荷，所以，电荷密度可能会是负值。电荷密度也可能会相依于位置。特别注意，不要将电荷密度与电荷载子密度 (charge carrier density) 搞混了。

电荷密度与电荷载子的体积有关。例如，由于锂阳离子的半径比较小，它的体电荷密度大于钠阳离子的体电荷密度。