लेख में बिजली का आवेश सज्जन विद्युत आवेश के प्रकार यह बताया गया है कि समान आवेश एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। दूसरे शब्दों में, धनात्मक आवेशित वस्तुएँ ऋणात्मक आवेशित वस्तुओं को आकर्षित करती हैं, धनात्मक आवेशित वस्तुएँ धनात्मक आवेशित वस्तुओं को प्रतिकर्षित करती हैं, और ऋणात्मक आवेशित वस्तुएँ ऋणात्मक आवेशित वस्तुओं को प्रतिकर्षित करती हैं। यह घटना धनात्मक आवेशित वस्तुओं और ऋणात्मक आवेशित वस्तुओं पर कार्य करने वाले विद्युत बल के अस्तित्व को दर्शाती है। विद्युत आवेशित वस्तुओं के बीच विद्युत बल के परिमाण को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?
फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी चार्ल्स कूलम्ब (1736-1806) ने 1780 के दशक में विद्युत आवेशित वस्तुओं के बीच विद्युत बल के परिमाण को प्रभावित करने वाले कारकों की जांच करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की। कूलम्ब द्वारा प्रयुक्त उपकरण, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक की जांच के लिए कैवेंडिश द्वारा प्रयुक्त उपकरण के समान था, जिसे टॉर्शन बैलेंस कहा जाता है। कूलम्ब ने विद्युत बल की जांच की, इसलिए उन्होंने दो विद्युत आवेशित धातु की गेंदों का उपयोग किया, जबकि कैवेंडिश ने गुरुत्वाकर्षण बल की जांच की, इसलिए उन्होंने द्रव्यमान की दो गैर-विद्युत आवेशित गेंदों का उपयोग किया।
टॉर्क स्केल कैसे काम करता है
टॉर्क स्केल कैसे काम करता है, यह विषय वस्तु से संबंधित है। बल का बल या आघूर्ण अध्याय में घूर्णीय गतिशीलता.
ठोस गेंद पर मौजूद विद्युत आवेश को हवा में स्थानांतरित होने से रोकने के लिए, मरोड़ संतुलन में निर्वात रखा जाता है। ठोस गेंद पर मौजूद विद्युत आवेश की मात्रा का निर्धारण निम्न विधि से किया जाता है। प्रारंभ में, ठोस गेंद A को चालकता या घर्षण द्वारा विद्युत आवेशित किया जाता है। विद्युत आवेशित ठोस गेंद A को अभी भी उदासीन ठोस गेंद B से एक विद्युत चालक द्वारा तब तक जोड़ा जाता है जब तक कि ठोस गेंद A और B का विद्युत आवेश समान रूप से विभाजित न हो जाए। यदि ठोस गेंद A का विद्युत आवेश ½ है, तो ठोस गेंद B का विद्युत आवेश भी ½ होगा। इसके बाद, ठोस गेंद B और ठोस गेंद C को एक विद्युत चालक द्वारा तब तक जोड़ा जाता है जब तक कि ठोस गेंद B और C का विद्युत आवेश समान रूप से विभाजित न हो जाए। यदि ठोस गेंद B का विद्युत आवेश ¼ है, तो ठोस गेंद C का विद्युत आवेश भी ¼ होगा। इस प्रकार ठोस गेंद A और ठोस गेंद C के विद्युत आवेश की मात्रा और प्रकार ज्ञात किए जाते हैं।
ठोस गोला 1 और ठोस गोला 2 विद्युत आवेशित हैं, जिससे दोनों गोले एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं यदि उनका विद्युत आवेश समान हो, और एक दूसरे को आकर्षित करते हैं यदि उनका विद्युत आवेश भिन्न हो। इन दोनों विद्युत आवेशित ठोस गोलों के बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण बल के कारण ठोस गोला 2 घूर्णन करता है। दोनों गोलों पर लगने वाले विद्युत बल को ज्ञात करने के लिए ठोस गोले 2 के घूर्णन कोण को मापा जाता है।
विद्युत बल को प्रभावित करने वाले कारक
टॉर्शन बैलेंस का उपयोग करके किए गए प्रयोगों के आधार पर, कूलम्ब ने कई चीजों की खोज की।
इस प्रयोग में, दो ठोस गेंदों के बीच की दूरी हमेशा समान रहती है। जब ठोस गेंद 1 पर विद्युत आवेश 1 और ठोस गेंद 2 पर विद्युत आवेश 1 होता है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल 1 होता है। जब ठोस गेंद 1 पर विद्युत आवेश 2 और ठोस गेंद 2 पर विद्युत आवेश 2 होता है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल 4 होता है। कूलम्ब ने निष्कर्ष निकाला कि दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण दोनों ठोस गेंदों पर आवेश की मात्रा के गुणनफल के समानुपाती होता है (F ≈ q)।1 q2).
इस प्रयोग में, दोनों ठोस गेंदों पर आवेश की मात्रा हमेशा समान रहती है। यदि दोनों ठोस गेंदों के बीच की दूरी 1 है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल 1 होता है। यदि दोनों ठोस गेंदों के बीच की दूरी 2 है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल ¼ होता है। कूलम्ब ने निष्कर्ष निकाला कि दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है (F ≈ 1 / r)।2)
कूलम्ब का नियम
कूलम्ब का नियम भौतिकी का एक नियम है जो विद्युत बल, विद्युत आवेश और आवेशों के बीच की दूरी के बीच संबंध को स्पष्ट करता है। यह नियम कूलम्ब के प्रयोगों के आधार पर प्रतिपादित किया गया था, जैसा कि पिछले लेख में बताया गया है।
कूलम्ब का नियम यह बताता है कि एक विद्युत आवेशित कण द्वारा दूसरे विद्युत आवेशित कण पर लगाया गया बल दोनों कणों के आवेशों के योग के गुणनफल के सीधे समानुपाती और दोनों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह बल दोनों कणों को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा के अनुदिश कार्य करता है। यदि दोनों कणों के विद्युत आवेश समान हों तो विद्युत बल प्रतिकर्षण बल होता है और यदि भिन्न-भिन्न हों तो विद्युत बल आकर्षण बल होता है।
कूलम्ब के नियम को गणितीय समीकरण में व्यक्त किया जा सकता है:
सूत्र का विवरण:
F12 कण 1 और कण 2 के बीच विद्युत बल
q1 कण आवेशों की संख्या 1
q2 = कण 2 के विद्युत आवेशों की संख्या
r12 कण 1 और कण 2 के बीच की दूरी
(पढ़ें: एप्सिलॉन शून्य) = 8,854 x 10-12 C2/एनएम2
k = (कूलम्ब का स्थिरांक) = 9 x 109 एनएम2/C2
F21 आवेश q द्वारा लगाया गया बल है2 आवेश q पर1जबकि एफ12 आवेश q द्वारा लगाया गया बल है1 आवेश q पर2। एफ21 और एफ12 आवेश q होने पर एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं1 और क्यू2 जब आवेश q होता है तो वे समान होते हैं और एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।1 और क्यू2 एक ही प्रकार के नहीं।
F21 और एफ12 इन दोनों बलों का मान समान है, दिशा विपरीत है और ये अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं, इसलिए ये दोनों बल क्रिया-प्रतिक्रिया बल युग्म हैं।
