हाई स्कूल भौतिकी

हृदय की कार्यप्रणाली से संबंधित लेख और स्वस्थ जीवन शैली के लिए सुझाव

वर्षा का पानी, नदियाँ या नल का पानी प्राकृतिक रूप से उच्च स्थानों से निम्न स्थानों की ओर बहता है। हालाँकि, निम्न स्थानों से उच्च स्थानों की ओर पानी प्राकृतिक रूप से नहीं बह सकता। उदाहरण के लिए, कुएँ का पानी अपने आप कुएँ से जलाशय तक नहीं बह सकता; इसके लिए मानवीय या यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है। कुएँ और जलाशय के बीच ऊँचाई का अंतर जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी।

भौतिकी में , पानी एक द्रव है। द्रव एक ऐसा पदार्थ है जो बह भी सकता है और स्थिर भी रह सकता है। 🙂 रक्त भी द्रव का एक उदाहरण है।

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एक संधारित्र की एक विशिष्ट धारिता होती है। यदि आवश्यक धारिता उपलब्ध नहीं है, तो दो या दो से अधिक संधारित्रों को जोड़कर आवश्यक धारिता प्राप्त की जा सकती है। संधारित्रों को सही ढंग से जोड़ने के लिए, संधारित्र परिपथों की पूरी समझ होना आवश्यक है।

कैपेसिटर सर्किट का अध्ययन करने से पहले, पहले प्रतीकों को समझें। संधारित्र के प्रतीक में दो ऊर्ध्वाधर रेखाएँ समानांतर-प्लेट संधारित्र के दो चालकों को दर्शाती हैं। बैटरी के प्रतीक में, लंबी ऊर्ध्वाधर रेखा उच्च विभव (+) और छोटी ऊर्ध्वाधर रेखा निम्न विभव (-) को दर्शाती है। संधारित्र और बैटरी दोनों के प्रतीकों में क्षैतिज रेखाएँ तारों को दर्शाती हैं।

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संधारित्रों में विद्युत ऊर्जा भंडारण सामग्री

एक संधारित्र दो चालक प्लेटों/शीटों से बना होता है और इन दोनों चालकों के बीच एक परावैद्युत पदार्थ होता है । प्रारंभ में, दोनों चालक विद्युत आवेशित नहीं होते हैं। संधारित्र के कार्य करने के लिए, प्रत्येक चालक प्लेट/शीट का विद्युत आवेशित होना आवश्यक है, जहाँ प्रत्येक चालक पर विद्युत आवेश की मात्रा समान होती है लेकिन प्रकार भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, एक चालक पर Q = +10 कूलम्ब का आवेश है और दूसरे चालक पर Q = -10 कूलम्ब का आवेश है। दोनों चालकों पर समान परिमाण लेकिन विपरीत प्रकार के विद्युत आवेश की उपस्थिति से दोनों चालक प्लेटों के बीच एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है , जहाँ विद्युत क्षेत्र की दिशा धनात्मक आवेश से ऋणात्मक आवेश की ओर होती है। इसके अतिरिक्त, दोनों चालकों के बीच एक विद्युत विभव अंतर भी उत्पन्न होता है, जहाँ धनात्मक आवेशित चालक का विद्युत विभव अधिक होता है जबकि ऋणात्मक आवेशित चालक का विद्युत विभव कम होता है।

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एक संधारित्र तभी कार्य कर सकता है जब उसकी दोनों प्लेटें/चालक शीटें एक दूसरे को स्पर्श न करें, ताकि विद्युत आवेश एक चालक से दूसरे चालक में स्थानांतरित न हो। इसी प्रकार, विद्युत आवेश को चालक से वायु में स्थानांतरित होने से रोकने के लिए, दोनों चालकों के बीच का स्थान निर्वात होना आवश्यक है। समानांतर प्लेट संधारित्रों पर लिखे गए लेख में, एक समानांतर प्लेट संधारित्र की धारिता पर चर्चा की गई है, जहाँ दोनों प्लेटें निर्वात द्वारा अलग की जाती हैं। निर्वात में संधारित्र की धारिता सीमित होती है, इसलिए धारिता बढ़ाने के लिए, दोनों प्लेटों/चालक शीटों के बीच एक परावैद्युत पदार्थ रखा जाता है ।

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समानांतर प्लेट संधारित्र की परिभाषा

एक समांतर प्लेट संधारित्र दो समांतर प्लेटों या चालक प्लेटों से बना एक संधारित्र होता है, जिसमें प्रत्येक प्लेट का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (A) समान होता है और दोनों प्लेटें एक निश्चित दूरी (d) पर अलग होती हैं, जैसा कि बाईं ओर के चित्र में दिखाया गया है। इस लेख में, मान लें कि दोनों चालक प्लेटें निर्वात में अलग हैं। चित्र में, एक चालक प्लेट धनात्मक आवेशित (+Q) है जबकि दूसरी चालक प्लेट ऋणात्मक आवेशित (-Q) है, जहाँ प्रत्येक प्लेट पर विद्युत आवेश की मात्रा समान है।

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धारिता को समझना

एक छोटा गिलास कम मात्रा में पानी रख सकता है, जबकि एक बड़ा गिलास अधिक पानी रख सकता है। गिलास जितना बड़ा होगा, उसमें उतना ही अधिक पानी समा सकता है। इसलिए, प्रत्येक गिलास की एक क्षमता होती है, या उसकी जल धारण क्षमता का माप होता है। गिलासों की तरह, संधारित्रों में भी विद्युत आवेश और विद्युत स्थितिज ऊर्जा को संग्रहित करने की क्षमता होती है। संधारित्र की क्षमता, या विद्युत आवेश और विद्युत स्थितिज ऊर्जा को संग्रहित करने की उसकी क्षमता का माप, धारिता कहलाता है ।

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संधारित्र एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत आवेश और स्थितिज ऊर्जा को संग्रहित करता है । एक साधारण संधारित्र में दो चालक प्लेटें या चादरें होती हैं जो एक दूसरे के निकट रखी होती हैं लेकिन स्पर्श नहीं करतीं, और एक कुचालक या निर्वात द्वारा अलग की जाती हैं। चालक वह पदार्थ होता है जो विद्युत धारा का संचालन कर सकता है, जैसे धातु, जबकि कुचालक वह पदार्थ होता है जो विद्युत धारा का संचालन नहीं कर सकता, जैसे प्लास्टिक।

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परिभाषा

विद्युत विभव को प्रति इकाई विद्युत आवेश की स्थितिज ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है । मान लीजिए कि बिंदु a पर आवेश q की स्थितिज ऊर्जा EP _a है , तो बिंदु a पर विभव को निम्नलिखित रूप में सूत्रबद्ध किया जाता है:

विवरण: V = विद्युत विभव, EP = विद्युत स्थितिज ऊर्जा, q = विद्युत आवेश।

V न केवल बिंदु a पर बल्कि विद्युत क्षेत्र के सभी बिंदुओं पर मौजूद होता है । बिंदु a को उदाहरण के रूप में लिया गया है। जैसा कि आगे बताया जाएगा, इसका मान आवेश q पर निर्भर नहीं करता है।

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इस विषय का अध्ययन करने से पहले, भौतिकी , संरक्षी बल , विद्युत आवेश , कूलम्ब का नियम और विद्युत क्षेत्र से संबंधित सामग्री को पहले समझ लें ।

विद्युत बल एक संरक्षी बल है।

गुरुत्वाकर्षण बल और स्प्रिंग बल के अलावा, संरक्षी बल का एक और उदाहरण विद्युत बल है। विद्युत बल को संरक्षी बल क्यों कहा जाता है, इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए, निम्नलिखित व्याख्या पढ़ें।

मान लीजिए कि चित्र में दिखाए अनुसार दो विद्युत आवेशित प्लेटें हैं, बाईं प्लेट धनात्मक रूप से आवेशित है और दाईं प्लेट ऋणात्मक रूप से आवेशित है।n नकारात्मक। बीच का तीर दोनों प्लेटें हैं विद्युत क्षेत्र रेखाएँ यांग एक धनात्मक आवेश से एक ऋणात्मक आवेश की ओर अभिसरण। एक धनात्मक आवेश एक धनात्मक आवेशित प्लेट के पास है।

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एकल आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र

की गणना करना विद्युत क्षेत्र एकल धनात्मक आवेश द्वारा उत्पन्न आवेश के लिए, पहला चरण त्रिज्या r की एक वृत्ताकार गाउसियन सतह का चयन करना है, जहाँ गोले का केंद्र एकल आवेश पर स्थित हो। गोले का पृष्ठीय क्षेत्रफल 4 है।πr².

गेंद के केंद्र से निकलने वाला विद्युत क्षेत्र गेंद की सतह में लंबवत रूप से प्रवेश करता है, जिससे विद्युत फ्लक्स का सूत्र Φ = E A होता है । गॉस के नियम का सूत्र Φ = Q / ε _{o है।}

किसी एकल आवेश से r दूरी पर स्थित बिंदु पर विद्युत क्षेत्र का मान इस प्रकार है:

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