विद्युत आवेशों के संरक्षण का नियम

विद्युत आवेशों के संरक्षण के नियम के बारे में लेख

ब्रह्मांड में मौजूद प्रत्येक पदार्थ परमाणुओं से बना है। परमाणु प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों से मिलकर बने होते हैं। प्रोटॉन धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं; इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं, जबकि न्यूट्रॉन आवेशित नहीं होते। परमाणु के भीतर कुछ इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। यदि इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉनों की संख्या के बराबर हो, तो परमाणु पर कुल विद्युत आवेश शून्य होता है। इस प्रकार के परमाणु विद्युत रूप से उदासीन होते हैं। यदि इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉनों की संख्या से अधिक हो, तो परमाणु ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है। यदि इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉनों की संख्या से कम हो, तो परमाणु धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है।

प्रत्येक पदार्थ परमाणुओं से बना होता है, इसलिए यदि किसी वस्तु को बनाने वाले परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉनों के बराबर हो, तो वस्तु आवेशहीन या उदासीन होती है। इसके विपरीत, यदि परमाणुओं में प्रोटॉनों से अधिक इलेक्ट्रॉन हों, तो वस्तु ऋणात्मक रूप से आवेशित होती है। इसी प्रकार, यदि परमाणुओं में प्रोटॉनों से कम इलेक्ट्रॉन हों, तो वस्तु धनात्मक रूप से आवेशित होती है।

रोजमर्रा की जिंदगी में पाई जाने वाली कई वस्तुएं विद्युत रूप से उदासीन होती हैं। हालांकि, इन वस्तुओं को विद्युत आवेशित वस्तुओं में बदला जा सकता है। उदासीन वस्तुओं को विद्युत आवेशित वस्तुओं में बदलना घर्षण या प्रेरण द्वारा किया जा सकता है। घर्षण विधि में, विद्युत आवेशित होने वाली वस्तुओं को अन्य वस्तुओं के संपर्क में लाया जाता है।

इसके विपरीत, प्रेरण विधि में, विद्युत आवेशित वस्तुएं एक दूसरे के संपर्क में नहीं आतीं, बल्कि केवल अन्य विद्युत आवेशित वस्तुओं के निकट होती हैं।

आरंभ में उदासीन प्लास्टिक सूखे बालों से रगड़ने पर विद्युत आवेशित हो जाता है। प्लास्टिक के विद्युत आवेशित होने का प्रमाण दो प्लास्टिक की छड़ें हैं जिन्हें पहले सूखे बालों से रगड़ा गया है और वे एक दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं। दोनों प्लास्टिक की छड़ें एक दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं क्योंकि उन पर समान आवेश हैं। विद्युत आवेश के विषय में बताए अनुसार, बेंजामिन फ्रैंकलिन (1706-1790) की सलाह पर आधारित समझौते के अनुसार, प्लास्टिक द्वारा धारण किया गया विद्युत आवेश ऋणात्मक आवेश माना जाता है। प्लास्टिक ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या प्रोटॉनों की संख्या से अधिक होती है। उदासीन प्लास्टिक के मामले में, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि प्लास्टिक में मौजूद अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन अब बालों से आते हैं। प्लास्टिक और बालों के बीच घर्षण के दौरान बालों में मौजूद इलेक्ट्रॉन प्लास्टिक में चले जाते हैं। बाल आरंभ में उदासीन होते हैं, इसलिए जब इलेक्ट्रॉन प्लास्टिक में चले जाते हैं, तो बालों में इलेक्ट्रॉनों की कमी और अतिरिक्त प्रोटॉन होते हैं। प्लास्टिक ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है और बाल धनात्मक रूप से आवेशित हो जाते हैं।

घर्षण के दौरान आवेश का कोई क्षय नहीं होता; घर्षण से आवेश उत्पन्न नहीं होता, बल्कि आवेश का स्थानांतरण होता है। प्लास्टिक ऋणात्मक आवेशित हो जाता है और बाल धनात्मक आवेशित हो जाते हैं।

विद्युत आवेशों के संरक्षण का नियम यह कहता है कि एक बंद प्रणाली में, विद्युत आवेश न तो उत्पन्न होते हैं और न ही नष्ट होते हैं, बल्कि केवल एक वस्तु से दूसरी वस्तु में स्थानांतरित होते हैं। किसी भी प्रक्रिया में उत्पन्न विद्युत आवेश की कुल मात्रा शून्य होती है।

जब कोई वस्तु धनात्मक रूप से आवेशित हो जाती है, तो उसी समय दूसरी वस्तु ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है, जहाँ दोनों वस्तुओं पर कुल आवेश बराबर होता है। उपरोक्त कथन में वर्णित बंद प्रणाली को निम्न उदाहरण से दर्शाया गया है। उदाहरण के लिए, जब प्लास्टिक और बाल आपस में रगड़ते हैं, तो यह माना जाता है कि विद्युत आवेश का स्थानांतरण केवल प्लास्टिक और बालों के बीच ही होता है, इसमें हवा शामिल नहीं होती ।