Punktladung

Eine Punktladung ist eine punktförmige elektrische Ladung, also eine Ladung ohne jede räumliche Ausdehnung. Diese Idealisierung wird in der Elektrostatik dazu genutzt, um die grundlegenden Wechselwirkungen zwischen elektrischen Ladungsträgern zu beschreiben. Punktladungen erzeugen wie ausgedehnte Ladungen elektrische Felder, so dass zwischen ihnen eine elektrostatische Kraft wirkt.

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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 die anderen Leptonen und für Quarks.

Punktladungen bringen eine mathematische Schwierigkeit mit sich. Nach dem Coulombschen Gesetz ist die wirkende Kraft zwischen zwei Ladungen proportional dem reziproken Abstandsquadrat. Zwei Punkte kann man bis 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 diese mit Hilfe der Diracschen Deltadistribution, welche oft ungenau auch „Diracfunktion“ oder „Deltafunktion“ genannt wird.