एक विद्युत क्षेत्र क्या है? परिभाषा, सूत्र, उदाहरण

जब एक गुब्बारे को स्वेटर के खिलाफ रगड़ा जाता है, तो गुब्बारा चार्ज हो जाता है। इस चार्ज के कारण, गुब्बारा दीवारों से चिपक सकता है, लेकिन जब एक और गुब्बारे के बगल में रखा जाता है जिसे रगड़ भी दिया जाता है, तो पहला गुब्बारा विपरीत दिशा में उड़ जाएगा।

मुख्य Takeaways: इलेक्ट्रिक फील्ड

यह घटना विद्युत आवेश नामक पदार्थ की संपत्ति का परिणाम है। विद्युत आवेश विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं: विद्युत आवेशित कणों या वस्तुओं के आस-पास के क्षेत्र जिसमें अन्य विद्युत आवेशित कण या वस्तुएँ बल महसूस करती हैं।

एक विद्युत आवेश, जो या तो धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है, पदार्थ का एक गुण है जो दो वस्तुओं को आकर्षित या पीछे हटाने का कारण बनता है। यदि वस्तुओं को विपरीत रूप से चार्ज किया जाता है (सकारात्मक-नकारात्मक), तो वे आकर्षित करेंगे; यदि वे समान रूप से चार्ज किए जाते हैं (पॉजिटिव-पॉजिटिव या नेगेटिव-नेगेटिव), तो वे रिपेल करेंगे।

विद्युत आवेश की इकाई युग्मन है, जिसे विद्युत की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे a विधुत धारा 1 सेकंड में 1 एम्पीयर की।

परमाणुओं, जो की बुनियादी इकाइयाँ हैं मामला, तीन प्रकार के कणों से बने होते हैं: इलेक्ट्रॉनों, न्यूट्रॉन, तथा प्रोटॉन. इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन खुद को विद्युत रूप से चार्ज किया जाता है और क्रमशः एक नकारात्मक और सकारात्मक चार्ज होता है। एक न्यूट्रॉन विद्युत चार्ज नहीं है।

कई वस्तुएं विद्युत रूप से तटस्थ हैं और कुल शून्य का कुल प्रभार है। यदि इलेक्ट्रॉनों या प्रोटॉनों में से किसी एक की अधिकता है, तो इस प्रकार एक शुद्ध चार्ज उपज है जो शून्य नहीं है, वस्तुओं को चार्ज किया जाता है।

निरंतर ई = 1.602 * 10 का उपयोग करके विद्युत आवेश को निर्धारित करने का एक तरीका है^-19 कूलंब। एक इलेक्ट्रॉन, जो ऋणात्मक विद्युत आवेश की सबसे छोटी मात्रा है, में -1.602 * 10 का आवेश होता है^-19 कूलंब। एक प्रोटॉन, जो सकारात्मक विद्युत आवेश की सबसे छोटी मात्रा है, में +1.602 * 10 का चार्ज है^-19 कूलंब। इस प्रकार, 10 इलेक्ट्रॉनों में -10 ई का चार्ज होगा, और 10 प्रोटॉन में +10 ई का चार्ज होगा।

विद्युत आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं या हटाते हैं क्योंकि वे परिश्रम करते हैं ताकतों एक दूसरे पर। अंतरिक्ष में एक बिंदु पर केंद्रित दो आदर्श बिंदु आवेशों के बीच बल - द्वारा वर्णित है कूलम्ब का नियम. कूलम्ब के नियम में कहा गया है कि बल, या परिमाण, दो बिंदु आवेशों के बीच बल के आवेशों के परिमाण के समान है। व्युत्क्रमानुपाती दोनों शुल्कों के बीच की दूरी।

गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार दिया गया है:

F = (k | q |₁क्ष₂|) / आर²

जहाँ q₁ पहले बिंदु के प्रभारी, q है₂ दूसरे बिंदु का चार्ज, k = 8.988 * 10 है⁹ एनएम²/सी² Coulomb की स्थिरांक है, और r दो बिंदु आवेशों के बीच की दूरी है।

हालांकि तकनीकी रूप से कोई वास्तविक बिंदु प्रभार नहीं हैं, इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और अन्य कण इतने छोटे हैं कि वे हो सकते हैं अनुमानित एक बिंदु प्रभारी द्वारा।

एक विद्युत आवेश एक विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करता है, जो विद्युत आवेशित कण या वस्तु के चारों ओर अंतरिक्ष का एक क्षेत्र है जिसमें एक विद्युत आवेश बल महसूस करता है। विद्युत क्षेत्र अंतरिक्ष में सभी बिंदुओं पर मौजूद होता है और इसे विद्युत क्षेत्र में एक और आवेश लाकर देखा जा सकता है। हालांकि, विद्युत क्षेत्र को व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए शून्य के रूप में अनुमानित किया जा सकता है यदि चार्ज एक दूसरे से काफी दूर हैं।

विद्युत क्षेत्र एक हैं वेक्टर क्वांटिटी और आरोपों से दूर या दूर जाने वाले तीर के रूप में देखे जा सकते हैं। पंक्तियों को इंगित करने के रूप में परिभाषित किया गया है रेडियल रूप से बाहर की ओर, एक सकारात्मक चार्ज से दूर, या भीतर की ओर रेडियल, एक नकारात्मक चार्ज की ओर।

विद्युत क्षेत्र का परिमाण E = F / q सूत्र द्वारा दिया जाता है, जहाँ E की शक्ति है विद्युत क्षेत्र, F विद्युत बल है, और q वह परीक्षण आवेश है जिसका उपयोग विद्युत को "महसूस" करने के लिए किया जा रहा है खेत।

दो बिंदु शुल्क के लिए, F ऊपर Coulomb के नियम द्वारा दिया गया है।

• इस प्रकार, F = (k | q |₁क्ष₂|) / आर², जहाँ q₂ यह परिभाषित किया जाता है कि विद्युत क्षेत्र को "महसूस" करने के लिए थेरेटेटेट का उपयोग किया जा रहा है।
• हम फिर E = F / q प्राप्त करने के लिए विद्युत क्षेत्र सूत्र का उपयोग करते हैं₂, क्यू के बाद से₂ परीक्षण प्रभारी के रूप में परिभाषित किया गया है।
• F, E = (k | q के लिए प्रतिस्थापित करने के बाद₁|) / आर².

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• रिचमंड, माइकल। “इलेक्ट्रिक चार्ज और कूलम्ब का नियम.” रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी।