Punktladung

Eine Punktladung ist die elektrische Ladung eines einzelnen Teilchens. Dieser Begriff wird in der Elektrostatik dazu genutzt, um die grundlegenden Wechselwirkungen zwischen elektrischen Ladungsträgern zu beschreiben. Punktladungen erzeugen elektrische Felder, was dazu führt, daß zwischen zwei Punktladungen eine elektrostatische Kraft wirkt.

Punktladungen sind meist eine Vereinfachung des realen Sachverhalts. Makroskopische Körper stellen niemals eine Punktladung dar, sondern ihre Ladung verteilt sich auf ihrer Oberfläche. In vielen Fällen können sie aber mathematisch als Punktladungen genähert werden. Auch Objekte auf atomarer Ebene sind meistens keine Punktladungen, so beispielsweise das Proton. Man geht aber davon aus, daß es sich beim Elektron tatsächlich um ein Teilchen handelt, das punktförmige Masse und Ladung besitzt. Gleiches gilt für Quarks und die anderen Leptonen.

Betrachtet man punktförmige geladene Körper, so kommt man unweigerlich in mathematische Schwierigkeiten. Nach dem Coulombschen Gesetz fällt die wirkende Kraft zwischen zwei Ladungen mit dem reziproken Abstandsquadrat ab. Anders ausgedrückt heißt das, dass die Kraft quadratisch ansteigt, je näher man die Ladungen zusammenbringt. Sind beide Körper punktförmig, so kann man sie aber prinzipiell auf den Abstand null zusammenführen. Die Kraft stiege dabei bis ins Unendliche an (Division durch Null). Man hat es also mit einer Singularität zu tun. Mathematisch gehandhabt wird die Singularität mit Hilfe der Diracschen Deltadistribution, welche oft unspezifisch auch „Diracfunktion“ genannt wird.

See also: Punktladung, Coulombsches Gesetz, Division durch Null, Elektron, Elektrostatik, Kehrwert, Ladung (Physik), Ladungsträger, Lepton, Proton