पनि सिक्नुहोस् विद्युत क्षेत्र प्रश्नहरूको छलफल दान विद्युत क्षेत्र उदाहरण प्रश्नहरू
टाढाबाट कार्य गर्न सक्ने विद्युतीय बललाई बुझ्न सहज बनाउन, क्षेत्रको अवधारणा प्रस्तुत गरिएको थियो। विद्युतीय क्षेत्रको अवधारणा ब्रिटिश वैज्ञानिक माइकल फराडे (१७९१-१८६७) द्वारा विकसित गरिएको थियो।
पेन्गर्टियन
मानौं एउटा सिसाको डण्डी सुरुमा विद्युतीय रूपमा तटस्थ हुन्छ। कपडाले रगडेपछि, सिसाको डण्डी विद्युतीय रूपमा चार्ज हुन्छ। जब सिसाको डण्डीले विद्युतीय चार्ज, एकै समयमा काँचको डण्डी वरिपरि एउटा क्षेत्र देखा पर्दछ। यदि काँचको डण्डी तटस्थ भयो भने, क्षेत्र अन्तरिक्षबाट गायब हुन्छ। त्यसैले क्षेत्रको अस्तित्व विद्युतीय चार्जको उपस्थितिबाट अविभाज्य छ। विद्युतीय क्षेत्र हावा जस्तो पदार्थ वा विद्युतीय चुम्बकीय तरंग जस्तो तरंगको प्रकार होइन, बरु विद्युतीय चार्जबाट उत्पन्न हुने र विद्युतीय चार्ज वरपरको ठाउँलाई असर गर्ने चीज हो, जहाँ यसको प्रभाव अन्य विद्युतीय चार्जहरूले मात्र महसुस गर्छन्।
कुनै ठाउँमा क्षेत्र छ कि छैन भनेर परीक्षण गर्न, त्यहाँ एउटा छ भनेर मानिन्छ परीक्षण भार त्यो ठाउँमा। परीक्षण चार्ज एक चार्ज (Q) हो जुन यति सानो छ कि यसले धेरै सानो क्षेत्र उत्पादन गर्दछ र त्यसैले यसलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ। यद्यपि, परीक्षण चार्जले अन्य विद्युतीय चार्जहरूद्वारा उत्पन्न क्षेत्रको प्रभाव महसुस गर्न सक्छ। परीक्षण चार्ज केवल विद्युतीय क्षेत्र अवस्थित छ कि छैन भनेर अनुसन्धान गर्न मात्र उपस्थित हुन्छ। यदि त्यहाँ एक छ भने, परीक्षण चार्जले निश्चित रूपमा प्रभावको रूपमा अनुभव गर्नेछ विद्युतीय बल यसको विपरीत, यदि यो छैन भने, परीक्षण शुल्क अनुभव हुनेछैन विद्युतीय बल.
छेउको तस्वीर हेर्नुहोस्।
चित्र १ मा, चार्ज +q1 र चार्ज +q2 वरपरको ठाउँमा विद्युतीय क्षेत्र उत्पादन गर्छ। जब परीक्षण चार्ज +q राखिन्छo अन्तरिक्षको कुनै बिन्दुमा, परीक्षण चार्ज +qo विद्युतीय बलको अनुभव गर्दै। F1 चार्ज +q द्वारा लगाइएको विद्युतीय बल हो1 परीक्षण शुल्क +q माo र च2 चार्ज +q द्वारा लगाइएको विद्युतीय बल हो2 परीक्षण शुल्क +q माo। चित्र २ मा, परीक्षण चार्ज हटाइएपछि, क्षेत्र रहन्छ र त्यो बिन्दुबाट गायब हुँदैन। E1 विद्युतीय चार्ज +q द्वारा उत्पादित क्षेत्र हो1 र ङ2 विद्युतीय चार्ज +q द्वारा उत्पादित क्षेत्र हो2.
क्षेत्र शक्ति
विद्युतीय क्षेत्र भनेको एक भेक्टर मात्रा हो, जसको परिमाण र दिशा दुवै हुन्छ। कुनै बिन्दुमा विद्युतीय क्षेत्रको शक्तिलाई त्यस बिन्दुमा राखिएको सकारात्मक परीक्षण चार्जमा विद्युतीय चार्जद्वारा लगाइएको विद्युतीय बलको रूपमा परिभाषित गरिन्छ, जसलाई परीक्षण चार्जको परिमाणले भाग गरिन्छ।
जानकारी:
E = क्षेत्र शक्ति
F = विद्युतीय बल
q = परीक्षण चार्जको परिमाण
जानकारी:
Q = विद्युतीय चार्ज
r = विद्युतीय चार्ज र परीक्षण चार्ज बीचको दूरी
(पढ्नुहोस्: एप्सिलन शून्य) = खाली ठाउँको अनुमति = ८.८५४ x १०-12 C2/न्युमिनेट2
k = कुलम्ब स्थिरांक = ९ x १०9 एनएम2/C2
विद्युतीय बलको एकाइ न्यूटन हो र विद्युतीय चार्जको एकाइ कुलम्ब हो त्यसैले क्षेत्रको एकाइ न्यूटन/कुलम्ब हो, संक्षिप्त रूपमा N/C।
निर्देशन
छेउको तस्बिर हेर्नुहोस्
पाडा चित्र २क, धनात्मक विद्युतीय चार्ज (+Q) ले धनात्मक परीक्षण चार्ज (+q) मा विद्युतीय बल प्रयोग गर्छ, जहाँ विद्युतीय बल (F) को दिशा +Q चार्जबाट टाढा हुन्छ।
पाडा चित्र २ख, जब परीक्षण चार्ज हटाइन्छ, त्यस बिन्दुमा एउटा क्षेत्र (E) हुन्छ जसको दिशा विद्युतीय चार्ज Q बाट टाढा हुन्छ।
पाडा चित्र २क, ऋणात्मक विद्युतीय चार्ज (-Q) ले सकारात्मक परीक्षण चार्ज (+q) मा विद्युतीय बल प्रयोग गर्छ, जहाँ विद्युतीय बल (F) को दिशा -Q चार्जको नजिक पुग्छ।
पाडा चित्र २ख, जब परीक्षण चार्ज हटाइन्छ, त्यस बिन्दुमा एउटा क्षेत्र (E) हुन्छ जसको दिशा विद्युतीय चार्ज -Q को नजिक हुन्छ।
माथिको छवि र व्याख्याको आधारमा, यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि क्षेत्रको दिशा धनात्मक विद्युतीय चार्जबाट टाढा र ऋणात्मक विद्युतीय चार्ज तर्फ छ।
समस्याहरूको उदाहरण
१. बिन्दु A विद्युत क्षेत्रमा अवस्थित छ। बिन्दु A मा विद्युत क्षेत्र बल ०.४ N/C छ। यदि ०.२ C चार्ज भएको वस्तुलाई बिन्दु A मा राखिएको छ भने, को Coulomb बल...
क. १५ नट
ख. २५ नट
C. ४५ उत्तर
घ. ५५ उत्तर
उ. ६९.४ उ.
छलफल:
यो थाहा छ :
ई = २० एन/सी
q = ०.२ सेल्सियस
सोधियो :
विद्युतीय बल?
जावाब :
F = q E = (०.२ C)(४ N/C) = ०.८ N
सही उत्तर E हो।
२. चार्ज गरिएको बिन्दु q चार्ज (+) द्वारा उत्पन्न विद्युतीय क्षेत्रमा बिन्दु A मा छ जसले गर्दा यसले चार्ज q तिर दिशामा 0,1 N को बल अनुभव गर्छ। यदि बिन्दु A मा क्षेत्र बल 0,02 N/C छ भने, चार्ज q को परिमाण र प्रकार...
A. ५.० C, धनात्मक
ख. ५.० सेल्सियस, ऋणात्मक
C. ४.० C, धनात्मक
घ. २.५ सेल्सियस, ऋणात्मक
E. २.५ C, धनात्मक
छलफल:
यो थाहा छ :
F = 0,1N
ई = २० एन/सी
सोधियो :
चार्ज q को परिमाण र दिशा कति छ?
जावाब :
चार्ज q को परिमाण:
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
चार्जको प्रकार q:
कुलम्ब बलको दिशा चार्ज q तिर हुन्छ त्यसैले चार्ज q को धनात्मक मान हुनुपर्छ।
