Zaryad taqsimoti. Zaryad taqsimoti Atomlar haqidagi ilmiy taʼlimot hozirgi zamon fanining mustahkam poydevoridir. Benihoya xilma-xilligidan qatʼi nazar, moddiy jismlar atomlardan tashkil topib, har qanday atomda musbat elektr va manfiy elektr maʼlum miqdorda taqsimlangan. Elektr miqdori zaryad deb ataladi. Biror zaryadga ega boʻlgan zarrani "zaryadlangan zarra" yoki qisqacha "zarra" deb ham yuritiladi. Harakatsiz zaryad oʻz atrofida faqat elektr maydon hosil qiladi. Harakatdagi zaryad esa elektr maydon bilan birga magnit maydon ham hosil qiladi. Elektromagnit maydon oʻzaro bogʻlangan elektr va magnit maydonlardan iborat. Zaryadlarning oʻzaro taʼsiri faqat ularning elektromagnit maydonlari tufayligina yuzaga keladi. Shunday qilib, har qanday moddiy jism yoki moddiy jismlar sistemasi, aslida boʻshliqdagi elektromagnit maydonlar vositasida oʻzaro taʼsir qiluvchi zaryadlardan tashkil topgan. Eksperimentlardan maʼlumki, biror sohadagi umumiy zaryad shu sohaning ayrim qismlaridagi zaryadlarning yigʻindisiga teng. Bu xususiyat zaryadning additivlik xususiyati deyiladi. Agar biror sistema formula_1 zaryadlardan tashkil topsa, bu sistemaning yigʻindi zaryadi, yaʼni umumiy zaryadi formula_2 Mavjud zaryad qandaydir oʻlchamlarga ega boʻlgan biror hajmda joylashgan boʻladi. Zaryaddan juda uzoq nuqtaning masofasi zaryad oʻlchamlariga nisbatan juda katta boʻlishi mumkin. Tekshirilayotgan masofaga nisbatan oʻlchamlari cheksiz kichik boʻlgan zaryad "nuqtaviy zaryad" deyiladi. Endi zaryadning fazodagi uzluksiz taqsimoti tushunchasini kiritaylik. Zaryadlarning hajmiy zichligi. Biror formula_3 hajmda formula_4 zaryad joylashgan boʻlsin. U holda shu hajmning formula_5 elementida zaryadning formula_6 elementi joylashgan boʻladi. Zaryadning hajmiy zichligi tushunchasini quyidagicha ifodalaymiz: formula_7 Demak, zaryadning hajm zichligi hajm birligidagi zaryad bilan oʻlchanadi. Fazoning turli nuqtalarida zaryad zichligi turlicha boʻlishi, vaqt oʻzgarishi bilan oʻzgarib turishi mumkin, yaʼni zaryad zichligi formula_8 nuqta va vaqt funksiyasidir. U vaqtda formula_9 boʻladi. Zaryadlarning sirtiy va chiziqli zichligi. Zaryadning taqsimot sohasi hajm emas, balki formula_10 sirt yoki formula_11 chiziq boʻlishi mumkin. U vaqtda, yuqoridagi singari zaryadning sirtiy zichligi formula_12 va chizigʻiy zichligi formula_13 taʼriflarini kiritish mumkin: formula_14 formula_15 formula_16 formula_17 Zaryadning sirtiy zichligi yuza birligidagi zaryad bilan, zaryadning chizigʻiy zichligi esa uzunlik birligidagi zaryad bilan oʻlchanadi. Nuqtaviy zaryadga nisbatan zaryad zichligi tushunchasini qoʻllash anchagina qulayliklar yaratadi. Masalan, formula_4 zaryad absissa oʻqi boʻylab uzluksiz taqsimlangan boʻlsin: formula_19 U vaqtda koordinata boshida joylashgan birlik musbat nuqtaviy zaryad uchun formula_13 zichlik formula_21 nuqtada cheksizlikka, hamma boshqa formula_22 nuqtalarda nolga aylanib, bu zichlikdan formula_23 dan formula_24 gacha olingan integral esa birga teng boʻladi. Mana shu aytilganlardan foydalanib, formula_25-funksiya tushunchasini kiritish mumkin. Biror ixtiyoriy hajmdagi toʻla zaryad formula_26 bu yerda olinayotgan yigʻindi hajmdagi barcha zaryadlar boʻyicha olingan. formula_25-funksiyadan foydalanib, nuqtaviy zaryadlar sistemasining zaryad zichligi quyidagicha ifodalanadi: formula_28 bu yerda formula_29 esa formula_30 nomerli nuqtaviy zaryad radius-vektoridir. Haqiqatdan, formula_31 Agar bittagina formula_4 zaryad boʻlsa va u turgan nuqtaning radius-vektorini formula_33 desak, formula_34 boʻladi. Xullas, biror sohadagi nuqtaviy zaryadlarni shu sohada uzluksiz taqsimlangan va zichligi yuqoridagi tenglamada ifodalangan zaryad deb hisoblash mumkin. Agar berilgan sohada ham nuqtaviy zaryadlar (zichligi formula_35), ham uzluksiz taqsimlangan zaryadlar (zichligi formula_36) mavjud ekan, sohadagi umumiy zaryad formula_37 boʻladi, demak, umumiy zaryad zichligi esa formula_38 boʻladi.