बिजली क्षेत्र

हम बताते हैं कि एक विद्युत क्षेत्र क्या है, इसकी खोज का इतिहास, इसकी तीव्रता कैसे मापी जाती है और इसका सूत्र क्या है।

एक विद्युत क्षेत्र एक विद्युत आवेश द्वारा संशोधित अंतरिक्ष का एक क्षेत्र है।

विद्युत क्षेत्र क्या है?

विद्युत क्षेत्र एक भौतिक क्षेत्र है या क्षेत्र अंतरिक्ष का जो विद्युत आवेशों या विद्युत बल द्वारा आवेशित पिंडों के साथ परस्पर क्रिया करता है। a . के माध्यम से उनका प्रतिनिधित्वनमूना उस तरीके का वर्णन करता है जिसमें विद्युत प्रकृति के विभिन्न निकाय और प्रणालियां इसके साथ परस्पर क्रिया करती हैं।

भौतिक शब्दों में कहा जाए तो यह एक सदिश क्षेत्र है जिसमें a आवेश एक दिया गया (क्यू) एक विद्युत बल (एफ) के प्रभाव से ग्रस्त है।

ये विद्युत क्षेत्र विद्युत आवेशों की उपस्थिति का परिणाम हो सकते हैं, या चुंबकीय क्षेत्र चर, जैसा कि ब्रिटिश वैज्ञानिकों मिशेल फैराडे और जेम्स सी मैक्सवेल के प्रयोगों द्वारा प्रदर्शित किया गया है।

इस कारण से, विद्युत क्षेत्र, समकालीन भौतिक दृष्टिकोणों में, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए चुंबकीय क्षेत्र के साथ-साथ माना जाता है।

इस प्रकार, एक विद्युत क्षेत्र अंतरिक्ष का वह क्षेत्र है जिसे विद्युत आवेश की उपस्थिति से संशोधित किया गया है। यदि यह आवेश धनात्मक है, तो यह विद्युत क्षेत्र रेखाएँ उत्पन्न करता है जो आवेश में "बढ़ती" हैं और एक रेडियल दिशा में बाहर की ओर बढ़ती हैं। यदि, दूसरी ओर, आवेश ऋणात्मक है, तो क्षेत्र रेखाएँ आवेश पर "मर जाती हैं"। यदि कोई आवेश अंतरिक्ष के उस क्षेत्र के पास पहुँचता है जहाँ एक विद्युत क्षेत्र मौजूद है, तो यह एक विद्युत बल का अनुभव करेगा a पता और अर्थ।

विद्युत क्षेत्र का इतिहास

विद्युत क्षेत्र की अवधारणा पहली बार मिशेल फैराडे द्वारा प्रस्तावित की गई थी, जो दूर से विद्युत बलों की कार्रवाई की व्याख्या करने की आवश्यकता से उत्पन्न हुई थी। 1831 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के उनके प्रदर्शन में यह घटना महत्वपूर्ण थी, जिससे बीच के लिंक की पुष्टि हुई चुंबकत्व यूबिजली.

विद्युत क्षेत्र में बाद में योगदान जेम्स मैक्सवेल का था, जिनके समीकरणों ने इन क्षेत्रों की विद्युत गतिकी के कई पहलुओं का वर्णन किया, विशेष रूप से उनके गतिशील विद्युतचुंबकीय क्षेत्र सिद्धांत.

विद्युत क्षेत्र की इकाइयाँ

किसी भी प्रकार के उपकरण के साथ विद्युत क्षेत्र सीधे मापने योग्य नहीं होते हैं। लेकिन इसके आसपास के क्षेत्र में स्थित भार पर इसके प्रभाव का निरीक्षण करना संभव है, अर्थात इसे मापना संभव है बल भार (तीव्रता) पर अभिनय करना। इसके लिए न्यूटन/कूलम्ब (N/C) का प्रयोग किया जाता है।

विद्युत क्षेत्र सूत्र

समीकरण जो एक विद्युत क्षेत्र E को एक आवेश q पर लगने वाले बल से जोड़ता है, निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है:

एफ = क्यूई

जहाँ F वह विद्युत बल है जो E तीव्रता के साथ क्षेत्र में लगाए गए विद्युत आवेश q पर कार्य करता है। ध्यान दें कि F और E दोनों सदिश राशियाँ हैं, जो इंद्रिय और दिशा से संपन्न हैं।

वहां से, कूलम्ब के नियम को शामिल करके गणितीय रूप से आगे बढ़ना संभव है, यह प्राप्त करना कि E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, जहां i इकाई वैक्टर हैं जो प्रत्येक को एकजुट करने वाली रेखा की दिशा को चिह्नित करते हैं। प्रत्येक चार्ज के साथ क्यूई चार्ज करें क्यू।

विद्युत क्षेत्र की तीव्रता

धनात्मक विद्युत आवेश एक विद्युत क्षेत्र बाहर की ओर और ऋणात्मक विद्युत क्षेत्र अंदर की ओर उत्पन्न करता है।

विद्युत क्षेत्र की तीव्रता एक वेक्टर मात्रा है जो न्यूटन / कूलम्ब (एन / सी) की सटीक मात्रा में दिए गए चार्ज पर कार्य करने वाले विद्युत बल एफ का प्रतिनिधित्व करती है।इस परिमाण को अक्सर "विद्युत क्षेत्र" कहा जाता है, क्योंकि क्षेत्र को स्वयं मापा नहीं जा सकता है, लेकिन किसी दिए गए चार्ज पर इसका प्रभाव होता है।

इसकी गणना करने के लिए, सूत्र F = q.E का उपयोग किया जाता है, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि यदि आवेश धनात्मक (q> 0) है, तो विद्युत बल का क्षेत्र के समान चिन्ह होगा और q उसी दिशा में गति करेगा; जबकि अगर चार्ज नेगेटिव (q <0) है, तो सब कुछ उल्टा होगा।

विद्युत क्षेत्र उदाहरण

विद्युत क्षेत्र की तीव्रता की गणना का एक सरल उदाहरण है:

यदि हम एक विद्युत क्षेत्र में 5 × 10-6 C का विद्युत आवेश डालते हैं जो 0.04 N के बल के साथ कार्य करता है, तो यह क्षेत्र कितनी तीव्रता से कार्य करता है?

सूत्र E = F / q को लागू करने पर, हमारे पास E = 0.04 N / 5 × 10-6 C = 8,000 N / C होता है।

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