विद्युत प्रभारांच्या अक्षय्यतेचा नियम

विद्युत प्रभारांच्या अक्षय्यतेच्या नियमाविषयीचा लेख

विश्वातील प्रत्येक पदार्थ अणूंनी बनलेला असतो. अणू प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन यांनी बनलेले असतात. प्रोटॉनवर धन विद्युत प्रभार असतो; इलेक्ट्रॉनवर ऋण विद्युत प्रभार असतो, तर न्यूट्रॉनवर कोणताही विद्युत प्रभार नसतो. अणूच्या आत काही इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन असतात. जर इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येइतकी असेल, तर अणूवरील एकूण विद्युत प्रभार शून्य असतो. असे अणू विद्युतदृष्ट्या उदासीन असतात. जर इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येपेक्षा जास्त असेल, तर अणूवर ऋण विद्युत प्रभार येतो. जर इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येपेक्षा कमी असेल, तर अणूवर धन विद्युत प्रभार येतो.

प्रत्येक पदार्थ अणूंनी बनलेला असतो, म्हणून जर एखाद्या वस्तूच्या अणूंमध्ये प्रोटॉनइतकेच इलेक्ट्रॉन असतील, तर ती वस्तू प्रभारित नसते किंवा उदासीन असते. याउलट, जर अणूंमध्ये प्रोटॉनपेक्षा जास्त इलेक्ट्रॉन असतील, तर ती वस्तू ऋणप्रभारित असते. त्याचप्रमाणे, जर अणूंमध्ये प्रोटॉनपेक्षा कमी इलेक्ट्रॉन असतील, तर ती वस्तू धनप्रभारित असते.

दैनंदिन जीवनात आढळणाऱ्या अनेक वस्तू विद्युतदृष्ट्या उदासीन असतात. तथापि, या वस्तूंना विद्युत प्रभारित वस्तूंमध्ये बदलता येते. उदासीन वस्तूंना विद्युत प्रभारित करण्याचे काम घर्षण किंवा प्रवर्तनाद्वारे केले जाऊ शकते. घर्षण पद्धतीमध्ये, ज्या वस्तूंना विद्युत प्रभारित करायचे आहे, त्यांना इतर वस्तूंशी संपर्कात आणले जाते.

याउलट, प्रेरण पद्धतीमध्ये, विद्युत प्रभारित वस्तू एकमेकांच्या संपर्कात येत नाहीत, तर केवळ इतर विद्युत प्रभारित वस्तूंजवळ असतात.

सुरुवातीला उदासीन असलेले प्लॅस्टिक कोरड्या केसांनी घासल्यावर विद्युतभारित होते. प्लॅस्टिक विद्युतभारित झाल्याचा पुरावा म्हणजे, आधी कोरड्या केसांनी घासलेल्या दोन प्लॅस्टिकच्या कांड्या एकमेकांना दूर ढकलतात. दोन्ही प्लॅस्टिकच्या कांड्या एकमेकांना दूर ढकलतात कारण त्यांच्यावर समान विद्युतभार असतो. विद्युतभाराच्या विषयात स्पष्ट केल्याप्रमाणे, बेंजामिन फ्रँकलिन (१७०६-१७९०) यांच्या सल्ल्यावर आधारित करारानुसार, प्लॅस्टिकने धारण केलेला विद्युतभार हा ऋणभार म्हणून निर्धारित केला जातो. प्लॅस्टिक ऋणभारित होते, कारण प्लॅस्टिकमधील इलेक्ट्रॉनची एकूण संख्या प्रोटॉनच्या संख्येपेक्षा जास्त असते. उदासीन प्लॅस्टिकच्या बाबतीत, असा निष्कर्ष काढता येतो की प्लॅस्टिकमधील अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आता केसांमधून येतात. प्लॅस्टिक आणि केसांमधील घर्षणादरम्यान केसांमधील इलेक्ट्रॉन प्लॅस्टिककडे जातात. केस सुरुवातीला उदासीन असतात, त्यामुळे जेव्हा इलेक्ट्रॉन प्लॅस्टिककडे जातात, तेव्हा केसांमध्ये इलेक्ट्रॉनची कमतरता आणि अतिरिक्त प्रोटॉन शिल्लक राहतात. प्लॅस्टिक ऋणभारित होते आणि केस धनभारित होतात.

घर्षणादरम्यान कोणताही विद्युतभार नष्ट होत नाही; घर्षणाने विद्युतभार निर्माण होत नाही, तर त्याचे स्थानांतरण होते. प्लॅस्टिक ऋणप्रभारित होते आणि केस धनप्रभारित होतात.

विद्युत प्रभाराच्या अक्षय्यतेच्या नियमानुसार, बंद प्रणालीमध्ये विद्युत प्रभार निर्माण होत नाही किंवा नष्ट होत नाही, तर तो फक्त एका वस्तूवरून दुसऱ्या वस्तूवर स्थानांतरित होतो. कोणत्याही प्रक्रियेत निर्माण होणाऱ्या विद्युत प्रभाराचे निव्वळ प्रमाण शून्य असते.

जेव्हा एखादी वस्तू धनप्रभारित होते, तेव्हा त्याच वेळी दुसरी वस्तू ऋणप्रभारित होते, जिथे प्रत्येक वस्तूवर समान निव्वळ प्रभार असतो. वरील विधानातील बंद प्रणाली खालीलप्रमाणे स्पष्ट केली आहे. उदाहरणार्थ, जेव्हा प्लॅस्टिक आणि केस एकमेकांवर घासले जातात, तेव्हा असे मानले जाते की विद्युत प्रभाराचे हस्तांतरण केवळ प्लॅस्टिक आणि केसांमध्येच होते, त्यात हवेचा समावेश नसतो.

एक टिप्पणी द्या