ڪولمب جي قانون تي مواد ۾ ، برقي چارجز جي وچ ۾ قوت جو مطالعو ڪيو ويو. برقي ميدانن جي جائزي ۾ ، ڪولمب جي قانون جي هڪ ٻي شڪل تي بحث ڪيو ويو، جيڪو مساوات F = q E ذريعي ظاهر ڪيو ويو آهي، جتي F برقي قوت آهي، q برقي چارج آهي، ۽ E برقي ميدان آهي. اهو چئي سگهجي ٿو ته ڪولمب جو قانون فزڪس جو هڪ قانون آهي جيڪو برقي چارج (q) ۽ برقي ميدان (E) جي وچ ۾ تعلق کي بيان ڪري ٿو.
گاس جو قانون فزڪس جو هڪ ٻيو قانون آهي جيڪو برقي چارج ۽ برقي ميدان جي وچ ۾ تعلق جي وضاحت ڪري ٿو. گاس جو قانون ڪارل فريڊرڪ گاس (1777-1855) پاران تيار ڪيو ويو، جيڪو هڪ جرمن نظرياتي فزڪسسٽ ۽ رياضي دان هو. هڪ يا وڌيڪ برقي چارجز ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان کي ڪولمب جي قانون کي استعمال ڪندي آساني سان ڳڻپ ڪري سگهجي ٿو، پر حساب وڌيڪ پيچيده ٿي ويندو آهي جيڪڏهن برقي چارجز جي ورڇ ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان جو تعين ڪيو پيو وڃي. گاس جو قانون برقي چارجز جي ورڇ ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان کي طئي ڪرڻ جو هڪ آسان طريقو فراهم ڪري ٿو. وڌيڪ، جيڪڏهن برقي ميدان معلوم آهي، ته گاس جو قانون برقي چارجز جي ورڇ کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو جيڪو برقي ميدان پيدا ڪري ٿو. هيٺ ڏنل گاس جي قانون جي تصور ۽ فارمولي تي بحث ڪري ٿو.
تصوير ۾ پاسي ۾ ڏيکاريل بال جي مرڪز ۾ هڪ مثبت برقي چارج تي غور ڪريو. جيڪڏهن بال جو ريڊيس R آهي ته پوءِ بال جي مٿاڇري تي چارج ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان جي طاقت E = k Q / R آهي.2 ۽ گولي جي مٿاڇري جي ايراضي A = 4 π R آهي2برقي ميدان کي ڏسڻ لاءِ، برقي ميدان جون لائينون ٺاهيون ويون آهن، پر شڪل صرف چار ڏيکاري ٿي. جيئن ته برقي چارج مثبت آهي، برقي ميدان جون لائينون گولي جي مرڪز مان نڪرنديون آهن جتي برقي چارج واقع آهي، ۽ هر برقي ميدان جي لائين ان گولي جي مٿاڇري تي عمودي آهي جنهن مان اهو گذري ٿو. برقي چارج کان جيترو پري، برقي ميدان ننڍو هوندو، تنهنڪري برقي ميدان جي لائينن جي وچ ۾ فاصلو پڻ وڌي ويندو.
دائري جي مٿاڇري ۾ داخل ٿيندڙ برقي وهڪري جو حساب هيٺ ڏنل فارمولا استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي:
وضاحت: Φ = برقي وهڪرو، Q = برقي چارج، k = 9 x 10 9 N m 2 /C 2 ، ε o (خالي جاءِ جي اجازت) = 8,85 x 10 -12 C 2 /N m 2 ، π = 3,14. هن مساوات جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍيو ويو آهي ته هڪ گول مٿاڇري مان گذرندڙ برقي وهڪرو ( Φ ) ان ۾ برقي چارج (Q) جي مقدار جي متناسب آهي ۽ گول (R) جي ريڊيس تي منحصر ناهي.
ساڄي پاسي واري شڪل ۾ چار بند مٿاڇريون ڏيکاريل آهن جن ۾ برقي چارج Q آهي. پهرين مٿاڇري گول آهي جڏهن ته ٻين مٿاڇري جون شڪلون بي ترتيب آهن. برقي چارج مثبت آهي تنهنڪري چار تيرن سان ظاهر ٿيندڙ برقي ميدان جون لائينون چارج مان نڪرنديون آهن. چار برقي ميدان جون لائينون گول مٿاڇري مان گذرن ٿيون ۽ ٻي مٿاڇري جيڪا بي ترتيب شڪل رکي ٿي. جائزي ۾ بجلي جو وهڪرو اهو چيو ويو آهي ته اليڪٽرڪ فلڪس اهي اليڪٽرڪ فيلڊ لائينون آهن جيڪي هڪ خاص مٿاڇري واري علائقي ۾ داخل ٿين ٿيون.. برقي ميدان جون لائينون جيڪي سڀني چئني مٿاڇري ۾ داخل ٿين ٿيون، ساڳيون آهن، تنهن ڪري سڀني چئني مٿاڇري تي برقي وهڪري جو قدر ساڳيو آهي. برقي وهڪري جيڪو گول مٿاڇري ۾ داخل ٿئي ٿو، اهو Φ = Q/ε جي برابر آهي.o ، ته جيئن برقي وهڪرو جيڪو ٻين غير منظم شڪلن وارين سطحن ۾ داخل ٿئي ٿو، ان جو قدر به ساڳيو هجي، يعني Φ = Q/εoهن وضاحت جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته برقي وهڪرو جيڪو برقي چارج واري بند مٿاڇري ۾ داخل ٿئي ٿو اهو مٿاڇري جي شڪل تي منحصر ناهي ۽ ان جي شدت Φ = 4 π k Q = Q/ε آهي.o.
ساڄي پاسي واري شڪل هڪ بند مٿاڇري اندر ٻه برقي چارج ڏيکاري ٿي. چارج Q1 ۽ سوال2 مثبت ته جيئن جيڪڏهن ان کي ڏيکاريو وڃي ته، هر چارج ۾ هڪ برقي ميدان جي لڪير آهي جيڪا مٿاڇري کان ٻاهر داخل ٿئي ٿي. ڪل برقي وهڪرو برقي ميدان جي لڪيرن جو ڪل تعداد آهي جيڪي بند مٿاڇري کان ٻاهر داخل ٿين ٿا. ڇاڪاڻ ته چارج Q جون برقي ميدان جون لائينون1 Φ = Q جي برقي وهڪري جي برابر1/εo ۽ چارج Q جون برقي ميدان جون لائينون2 Φ = Q جي برقي وهڪري جي برابر2/εo پوءِ برقي ميدان جي لائينن جو ڪل تعداد Q جي برابر آهي1/εo +ق2/εo = 1/εo (Q1 +ق2).
هن وضاحت جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته ڪل برقي وهڪرو بند مٿاڇري ۾ ڪل برقي چارج جو 1/εo ڀيرا آهي. هي بيان گاس جو قانون آهي. رياضي طور تي :
Φ ڪل = 1/ε o ( ڪُل ق ) ———- گاس جي قانون جي مساوات
Q ڪل هڪ بند مٿاڇري اندر برقي چارج جي ڪل مقدار آهي. جيڪڏهن بند مٿاڇري کان ٻاهر هڪ برقي چارج آهي، ته پوءِ چارج کي حساب ۾ نه رکيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته اهو پيدا ٿيندڙ برقي وهڪرو صفر آهي. برقي وهڪرو صفر آهي ڇاڪاڻ ته چارج مان نڪرندڙ برقي فيلڊ لائينون بند مٿاڇري ۾ داخل ٿين ٿيون ۽ پوءِ ٻيهر نڪرنديون آهن ته جيئن نتيجي ۾ وهڪرو صفر هجي. گاس جي قانون ۾ بند مٿاڇري هڪ خيالي مٿاڇري آهي جيڪا برقي چارجز پاران پيدا ٿيندڙ برقي وهڪري کي ڳڻڻ لاءِ پيش ڪئي وئي آهي. ٻين لفظن ۾، برقي چارجز کي حقيقي بند مٿاڇري جي اندر هجڻ ضروري ناهي. گاس جي قانون کي برقي فيلڊ کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو جيڪڏهن برقي چارجز جي ورڇ معلوم هجي يا جيڪڏهن برقي فيلڊ معلوم هجي ته برقي چارجز جي ورڇ کي طئي ڪرڻ لاءِ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو. مختلف مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ گاس جي قانون جي استعمال جي وضاحت مضمون ۾ ڪئي وئي آهي جنهن جو عنوان آهي گاس جي قانون کي استعمال ڪندي برقي فيلڊ کي طئي ڪرڻ.
