یکی از کاربردهای جالب دانش الکترواستاتیک بررسی نحوه جایگیری بارها در اجزای زنده، مانند سلول‌ها سات. در این مطلب یکی از فرض‌هایی که برای نحوه پخش شدن بار بر روی دیواره و داخل سلول صورت گرفته است، تعمیم داده شده و به محاسبات الکترواستاتیکی آن نیز پرداخته شده است.
با تقریب بسیار خوبی می‌توان فرض کرد که سلول خنثی هستند و بار الکتریکی ندارند. از این رو در مرحله اول، دیواره سلول از فاصله بسیار نزدیک بررسی می‌شود. با در نظر گرفتن فاصله ناچیز از دیوار می‌توان سطح سلول را مانند یک ورقه بینهایت بزرگ بار دار، با چگالی یکنواخت در نظر گرفت. برای نزدیک‌تر شدن به ذهن؛ انسان در روی زمین بسیار به سطح کره زمین نزدیک است به همین جهت تصور می‌کند که زمین صاف و بینهایت بزرگ است. ولی در حقیقت چنین نیست. در این فرض هم بر همین اساس محاسبات انجام می‌شود. برای نحوه پخش شدن بار در حجم سلول هم در نظر گرفته می‌شود که بیشترین چگالی در اطراف صفحه وجود دارد و رفته‌رفته با دور شدن از دیواره سلول به‌صورت نمایی کاهش می‌یابد.
اکنون چند سؤال مطرح می‌شود.
مسئله
با توجه به آنچه در قسمت قبل برای سلول در نظر گرفته شد، الف) اگر مطابق رابطه مشخص شده در شکل چگالی کاهش بیابد، مقدار ثابت α چقدر است؟ ب) میدان الکتریکی در نواحی ۱ و ۲ چقدراست؟
جواب
برای قسمت الف به محاسبه کل بار موجود در حجم از سلول که پشت سطحی به‌اندازه A واقع شده و برابر قرار دادن آن با قدر مطلق میزان بار پخش شده بر سطح A به دست می‌آید. می توان به جای برابر قرار دادن قدر مطلق بار ها، جمع آن ها را برابر با صفر قرار داد:
پس مقدار چگالی حجمی بار برابر است با:
برای محاسبه مقدار میدان الکتریکی، بهترین و سریع‌ترین روش، استفاده از قانون گوس است. مطابق شکل ناحیه اول در خارج سلول قرار دارد و سلول هم خنثی است. پس طبق قانون گوس به علت این شار گذرنده از سطح بسته در ناحیه خارج سلول صفر است، اندازه میدان در این ناحیه صفر خواهد شد. جالب است که اشاره شود که اگر میدان صفر نمی‌شد در برهم کنش‌هایی که میان سلول‌ها رخ می‌دهد، دافعه یا جاذبه بسیار زیادی بین سلول‌ها وجود داشت و موجب در هم ریختن ساختارهای زیستی می‌شد.
برای یافتن مقدار میدان الکتریکی در قسمت داخلی سلول (ناحیه سیز) هم به‌طور مشابه از قانون گوس استفاده می‌شود. برای استفاده از این قانون مطابق شکل، یک سطح بسته فرض می‌شود و نهایتاً با توجه به مقدار به دست آمده در قسمت الف، اندازه میدان به این صورت محاسبه می‌شود. در محاسبات زیر شار میدان خارج سلول به داخل آن صفر است. از این رو فقط از یک جهت سطح بسته میدان می گذرد
برای مشاهده مطالب بیشتر پیشنهاد می شود مطالب زیر را مطالعه کنید:
محاسبه میدان در ناحیه مشترک دو جسم
