testladninger

Testladning er et begrep innen elektrostatisme og elektromagnetisme som refererer til en hypotetisk liten elektrisk ladning som brukes til å undersøke og kartlegge et elektrisk felt for en annen ladning eller et system av ladninger. Formålet er å gjøre det mulig å beskrive feltet uten at testladningen i seg selv betydelig endrer feltet. For en testladning q som blir plassert i feltet, opplever den en kraft F = q E, der E er det lokale elektriske feltet ved testladningens plassering. Retningen av kraften følger feltets retning, og signet på ladningen bestemmer om kraften er tiltrengende eller frastøtende.

I teoretiske behandlinger defineres det elektriske feltet som kraft per enhetsladning: E = lim_{q→0} F/q. Denne grensen sikrer at testladningen ikke påvirker feltkilden betydelig. For et punktladningssystem skapes feltet av en kildeladning Q i avstand r som E = k Q / r^2 (k er Coulombs konstant); kraften på en testladning q blir F = q E. Dermed er feltet en egenskap ved kilden, uavhengig av testladningen i praksis, så lenge testladningen er liten.

Anvendelser og begrensninger: Testladninger brukes ofte i undervisning og i måling av felt ved hjelp av testprobe som potensielt forstyrrer feltet hvis de er for ladede. I dynamiske situasjoner må full dynamikk av Maxwell-ligningene vurderes, og feltet kan endres av testladningen. Begrepet finner også analogier i gravitasjonsteorien med testmasser. Det er viktig å merke seg at begrepet testladninger er en ideell konstruksjon som ikke nødvendigvis beskriver observerbare felt i all sin kompleksitet.