कूलम्ब के नियम के बारे में लेख
विद्युत आवेश और उसके प्रकारों पर लिखे गए लेख में 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 बलों के अस्तित्व को दर्शाती है। विद्युत आवेशित वस्तुओं के बीच विद्युत बल 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, जिसे टॉर्शन बैलेंस कहा जाता है, से मिलता-जुलता है। कूलम्ब ने विद्युत बल की जांच के लिए दो विद्युत आवेशित धातु की गेंदों का उपयोग किया, जबकि कैवेंडिश ने गुरुत्वाकर्षण बल की जांच के लिए दो ऐसी गेंदों का उपयोग किया जिनका द्रव्यमान विद्युत आवेशित नहीं था।
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 होता है और ठोस गेंद 2 पर विद्युत आवेश 1 होता है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल 1 होता है।
एक आवेश के परिमाण, Q 1 , और दूसरे आवेश के परिमाण, Q 2 , का गुणनफल (F ≈ q 1 q 2 )।
इस प्रयोग में, दोनों ठोस गेंदों पर आवेशों की संख्या हमेशा समान रहती है। यदि दोनों ठोस गेंदों के बीच की दूरी एक है, तो दोनों ठोस गेंदों पर लगने वाला विद्युत बल 1 होता है। यदि दोनों ठोस गेंदों के बीच की दूरी दो 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 / r² ) ।
कूलम्ब का नियम
कूलम्ब का नियम भौतिकी के उन नियमों में से एक है जो विद्युत बल, विद्युत आवेश और विद्युत आवेशों के बीच की दूरी के बीच संबंध को स्पष्ट करता है। यह नियम कूलम्ब द्वारा किए गए प्रयोगों के आधार पर प्रतिपादित किया गया था , जैसा कि पिछले लेख में वर्णित है।
कूलम्ब का नियम कहता है कि एक विद्युत आवेशित कण द्वारा दूसरे विद्युत आवेशित कण पर लगाए गए बल का परिमाण सीधे समानुपाती होता है।
दोनों कणों के आवेशों के गुणनफल का गुणनफल दोनों कणों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह बल दोनों कणों को जोड़ने वाली सीधी रेखा के अनुदिश कार्य करता है। समान आवेश वाले कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश वाले कण एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।
कूलम्ब के नियम को गणितीय समीकरणों में व्यक्त किया जा सकता है:
F 12 = कण 1 और कण 2 के बीच विद्युत बल
q 1 = कण 1 के विद्युत आवेशों की मात्रा
q 2 = कण 2 के विद्युत आवेशों की मात्रा
r 12 = कण 1 और कण 2 के बीच की दूरी
F 21 आवेश q 2 द्वारा आवेश q 1 पर लगाया गया बल है , जबकि F 12 आवेश q 1 द्वारा आवेश q 2 पर लगाया गया बल है । जब q 1 और q 2 के आवेशों के प्रकार समान नहीं होते हैं, तो F 21 और F 12 एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, और जब q 1 और q 2 के आवेशों के प्रकार समान नहीं होते हैं , तो वे एक दूसरे को आकर्षित करते हैं ।
F 21 और F 12 का परिमाण समान है, दिशाएँ विपरीत हैं और वे अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं, इसलिए ये दोनों बल क्रिया-प्रतिक्रिया बलों का एक युग्म हैं।
