विद्युतीय क्षेत्र भनेको विद्युतीय चार्जद्वारा सिर्जना गरिएको चीज हो र यसले त्यो विद्युतीय चार्ज वरिपरिको ठाउँलाई असर गर्छ, जहाँ विद्युतीय क्षेत्रको प्रभाव अन्य विद्युतीय चार्जहरूले मात्र महसुस गर्छन्। जब अर्को विद्युतीय चार्ज विद्युतीय चार्जद्वारा सिर्जना गरिएको विद्युतीय क्षेत्रमा हुन्छ, अर्को विद्युतीय चार्जले विद्युतीय बलको रूपमा प्रभाव महसुस गर्छ।
विद्युतीय क्षेत्रको बारेमा लेखमा व्याख्या गरिएझैं विद्युतीय क्षेत्रको परिभाषा मानसिक रूपमा बुझ्न सकिन्छ, तर दिमागमा पनि कल्पना गर्न सकिन्छ। विद्युतीय क्षेत्रको कल्पना गर्न, विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू प्रस्तुत गरिन्छ। विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू विद्युतीय चार्जको वरिपरि कोरिएका रेखाहरूको सेट हो जसले यसको उपस्थितिलाई संकेत गर्दछ। किनभने तिनीहरूले विद्युतीय क्षेत्रको उपस्थिति प्रदर्शन गर्ने लक्ष्य राख्छन्, यी रेखाहरू र विद्युतीय क्षेत्र बीचको सम्बन्ध छ। अर्को शब्दमा, विद्युतीय क्षेत्रको परिमाण र दिशा विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरूको रेखाचित्र मार्फत व्याख्या गर्न सकिन्छ।
विद्युत क्षेत्र र विद्युत क्षेत्र रेखाहरूको दिशा र शक्ति बीचको सम्बन्ध निम्नानुसार छ:
पर्टामा, विद्युत क्षेत्रको दिशा धनात्मक चार्जबाट टाढा र ऋणात्मक चार्ज तिर हुन्छ। यसरी, विद्युत क्षेत्र रेखाहरूको दिशा पनि धनात्मक चार्जबाट टाढा र ऋणात्मक चार्ज तिर हुन्छ। यदि धनात्मक चार्ज ऋणात्मक चार्जको नजिक छ भने, विद्युत क्षेत्र रेखाहरूलाई धनात्मक चार्जबाट ऋणात्मक चार्ज तिर फैलिएको रूपमा चित्रण गरिएको छ। यसको विपरीत, यदि धनात्मक चार्ज ऋणात्मक चार्जको नजिक छ भने, विद्युत क्षेत्र रेखाहरूलाई प्रत्येक धनात्मक चार्जबाट फैलिएको र एकअर्काबाट टाढा भएको रूपमा चित्रण गरिएको छ।
दोस्रो , विद्युत क्षेत्र शक्तिलाई विद्युत क्षेत्र रेखाहरू बीचको दूरीले प्रतिनिधित्व गर्दछ। विद्युत क्षेत्र रेखाहरू बीचको दूरी जति नजिक हुन्छ, विद्युत क्षेत्र शक्ति त्यति नै बढी हुन्छ र विद्युत क्षेत्र रेखाहरू बीचको दूरी जति टाढा हुन्छ, विद्युत क्षेत्र शक्ति त्यति नै कम हुन्छ।
किन रेखाहरू जति नजिक हुन्छन्, विद्युत क्षेत्र त्यति नै बलियो हुन्छ? यो बुझ्नको लागि, निम्न व्याख्यालाई विचार गर्नुहोस्। मानौं एउटा धनात्मक चार्ज गोलाको केन्द्रमा छ र विद्युत क्षेत्र रेखाहरू विभिन्न दिशामा बाहिर निस्कन्छन्, गोलाको सतहमा प्रवेश गर्छन्। यदि विद्युत क्षेत्र रेखाहरूको संख्या N छ र गोलाको सतह क्षेत्रफल 4πr छ भने2 त्यसपछि प्रति एकाइ क्षेत्रफल वा रेखा घनत्व रेखाहरूको संख्या N/4πr हुन्छ2। यस सूत्रको आधारमा, उही N को लागि, यदि r सानो छ भने रेखाहरू बीचको दूरी नजिक हुन्छ र यदि r ठूलो छ भने रेखाहरू बीचको दूरी बढी हुन्छ। विद्युतीय क्षेत्र बलको सूत्र E = kq/r हो।2 यसले यो पनि देखाउँछ कि विद्युतीय क्षेत्र बल दूरीको वर्गको विपरीत समानुपातिक छ। r जति सानो हुन्छ, विद्युतीय क्षेत्र बल त्यति नै ठूलो हुन्छ, र r जति ठूलो हुन्छ, विद्युतीय क्षेत्र बल त्यति नै सानो हुन्छ।
माथिको समीक्षाको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि यदि r सानो छ (चार्जको नजिक), विद्युतीय क्षेत्र शक्ति बढी हुन्छ र रेखाहरू बीचको दूरी पनि नजिक हुन्छ। यसको विपरीत, यदि r ठूलो छ (चार्जबाट टाढा), विद्युतीय क्षेत्र शक्ति सानो हुन्छ र रेखाहरू बीचको दूरी पनि बढी हुन्छ।
तेस्रो , विद्युत क्षेत्र रेखाहरूको संख्या विद्युत क्षेत्र शक्तिसँग समानुपातिक हुन्छ। विद्युत क्षेत्र रेखाहरू जति धेरै हुन्छन्, विद्युत क्षेत्र शक्ति त्यति नै बढी हुन्छ। विद्युत क्षेत्र रेखाहरू जति कम हुन्छन्, विद्युत क्षेत्र शक्ति त्यति नै कम हुन्छ।
समस्याहरूको उदाहरण
४. २०१२/२०१३ SMA भौतिकशास्त्र राष्ट्रिय परीक्षा प्रश्नहरू SA ६७ नम्बर ५
निम्न चार्ज छविबाट, जसले दुई चार्जहरूमा बल रेखाहरू एकसाथ नजिक देखाउँछ...
छलफल
विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू, वा बल रेखाहरू, धनात्मक चार्जबाट ऋणात्मक चार्जतिर तानिन्छन्। यदि धनात्मक र ऋणात्मक चार्जलाई एकसाथ नजिक ल्याइयो भने, बल रेखाहरू उत्तर A मा जस्तै देखिन्छन्।
सही उत्तर A हो।
४. २०१२/२०१३ SMA भौतिकशास्त्र राष्ट्रिय परीक्षा प्रश्नहरू SA ६७ नम्बर ५
दुई विद्युतीय चार्जहरूलाई जोड्ने रेखामा नजिक ल्याइन्छ, जसको परिणामस्वरूप विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू हुन्छन्। सही छवि यो हो...
छलफल
सही उत्तर D हो।
४. २०१२/२०१३ SMA भौतिकशास्त्र राष्ट्रिय परीक्षा प्रश्नहरू SA ६७ नम्बर ५
दुई चार्जहरू बीचको सही बल रेखाहरू हुन्...
छलफल
सही उत्तर D हो।
