اليڪٽرڪ فيلڊ جي موضوع ۾ ، اسان اليڪٽرڪ فيلڊ جي تعريف ۽ فارمولي تي بحث ڪيو آهي جيڪو هڪ اليڪٽرڪ چارج، ڪيترن ئي اليڪٽرڪ چارجز يا اليڪٽرڪ چارجز جي ورڇ ذريعي پيدا ٿيندڙ اليڪٽرڪ فيلڊ جي طاقت کي ڳڻڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. هڪ اليڪٽرڪ چارج يا ٻن اليڪٽرڪ چارجز ذريعي پيدا ٿيندڙ اليڪٽرڪ فيلڊ جي طاقت جو حساب برقي فيلڊ جي طاقت فارمولا استعمال ڪندي آساني سان حل ڪيو ويندو آهي. جيڪڏهن جيڪو حساب ڪيو ويندو آهي اهو اليڪٽرڪ چارج ورڇ ذريعي پيدا ٿيندڙ اليڪٽرڪ فيلڊ جي طاقت آهي، ته اليڪٽرڪ فيلڊ جي طاقت فارمولا استعمال ڪرڻ سان حساب وڌيڪ پيچيده آهي پر گاس جي قانون کي استعمال ڪرڻ سان آسان آهي . گاس جي قانون کي کوٽائي سان پڙهڻ کان اڳ، پهريان اليڪٽرڪ فلڪس کي سمجھو ڇاڪاڻ ته گاس جي قانون ۾ اليڪٽرڪ فلڪس جو تصور استعمال ڪيو ويندو آهي.
اليڪٽرڪ فلڪس کي سمجهڻ
لفظ فلڪس لاطيني لفظ، فلوئر مان ورتل آهي ، جنهن جي معنيٰ آهي وهڻ. لفظي طور تي، برقي وهڪري کي برقي ميدان جي وهڪري جي طور تي بيان ڪري سگهجي ٿو. هتي لفظ فلو وهندڙ پاڻي وانگر وهندڙ برقي ميدان جي نشاندهي نٿو ڪري، پر هڪ برقي ميدان جي موجودگي کي بيان ڪري ٿو جيڪو هڪ خاص طرف اشارو ڪري ٿو. اليڪٽرڪ فيلڊ لائينز جي موضوع ۾، اهو وضاحت ڪيو ويو ته برقي ميدانن کي برقي ميدان لائينن جي استعمال سان تصور ڪيو ويندو آهي يا ڏيکاريو ويندو آهي، تنهن ڪري فلڪس کي برقي ميدان لائينن جي طور تي پڻ ڏيکاريو ويندو آهي. تنهن ڪري فلڪس برقي ميدان لائينون آهن جيڪي هڪ خاص مٿاڇري واري علائقي مان گذري ٿي، جيئن هيٺ ڏنل تصوير ۾ مثال طور ڏيکاريل آهي.
فارمولا
رياضي طور تي، برقي وهڪرو برقي ميدان (E)، مٿاڇري واري علائقي (A) ۽ وچ ۾ زاويه جي ڪوسائن جي پيداوار آهي.
برقي ميدان جون لائينون جيڪي عام لائينون مٿاڇري تي عمودي هونديون آهن.
Φ = EA ڪوس θ …………. (مساوات 1)
جيڪڏهن برقي ميدان جون لائينون ان مٿاڇري واري علائقي ڏانهن عمودي آهن جنهن مان اهي گذري ٿي جيئن تصوير ۾ آهي، ته پوءِ برقي ميدان جون لائينون ۽ عام لڪير جي وچ ۾ زاويه 0 آهي.o، جتي 0o = 1. تنهن ڪري فارمولا
۾ تبديل ٿيو:
Φ = EA ڪوس 0o = اي اي (1)
Φ = اي اي …………. (مساوات 2)
مٿي ڏنل فلوڪس فارمولا جي بنياد تي، ڪيتريون ئي شيون نتيجو ڪڍي سگهجن ٿيون. پهرين ، فلوڪس پنهنجي وڌ ۾ وڌ قدر تي هوندو آهي جڏهن برقي فيلڊ لائن مٿاڇري جي علائقي تي عمودي هوندي آهي ڇاڪاڻ ته ان حالت ۾ برقي فيلڊ لائن ۽ عام لائن جي وچ ۾ زاويه 0 o آهي، جتي 0 o جي ڪوسائن ويليو 1 آهي. ٻيو ، فلوڪس پنهنجي گهٽ ۾ گهٽ قدر تي هوندو آهي جڏهن برقي فيلڊ لائن مٿاڇري جي علائقي سان متوازي هوندي آهي ڇاڪاڻ ته ان حالت ۾ برقي فيلڊ لائن ۽ عام لائن جي وچ ۾ زاويه 90 o آهي، جتي 90 o جي ڪوسائن ويليو 0 آهي. ٽيون ، فلوڪس برقي فيلڊ (E) ۽ مٿاڇري جي علائقي (A) تي منحصر آهي. مٿي ڏنل مثال ۾ مستطيل مٿاڇري جي علائقي کان علاوه، مٿاڇري جو علائقو گول ۽ ٻيا به ٿي سگهن ٿا.
ڍڪيل مٿاڇري
اڳ ۾ بيان ڪيل برقي وهڪري هڪ کليل مٿاڇري (هڪ چورس يا مستطيل مٿاڇري واري علائقي) جي مثال استعمال ڪئي. بند مٿاڇري تي وهڪري بابت ڇا جيئن ته ڪعب، بلاڪ، يا گول؟ فرض ڪريو ته بلاڪ مان برقي ميدان جون لائينون گذري رهيون آهن، جيئن هيٺ ڏنل شڪل ۾ آهي.
نيرو رنگ جون برقي ميدان جون لائينون بيم جي مٿين ۽ هيٺئين مٿاڇري سان هڪجهڙائي رکن ٿيون ته جيئن 90 جو زاويه ٺاهين.o مٿئين ۽ هيٺين مٿاڇري جي عام لائينن سان. اهڙيءَ طرح بيم جي مٿئين ۽ هيٺين مٿاڇري تي وهڪري Φ = EA cos 90 آهيo = اي اي (0) = 0.
پيلي رنگ جون برقي ميدان جون لائينون بيم جي ساڄي ۽ کاٻي پاسي واري مٿاڇري سان ملن ٿيون ته جيئن اهي 90 جو زاويه ٺاهين.o کاٻي ۽ ساڄي پاسي جي مٿاڇري جي عام لائينن سان. اهڙيءَ طرح بلاڪ جي ساڄي ۽ کاٻي پاسي جي مٿاڇري تي وهڪري Φ = EA cos 90 آهي.o = اي اي (0) = 0.
ڳاڙهي رنگ جون برقي ميدان جون لائينون بلاڪ جي اڳيان ۽ پوئين مٿاڇري تي عمودي آهن، 0 جو زاويه ٺاهينديون آهن.o اڳيان ۽ پوئين مٿاڇري جي عام لائينن سان. تنهن ڪري وهڪري Φ = EA cos 0 آهيo = اي اي (1) = اي اي.
مٿي ڏنل تصوير ۾، ڳاڙهي برقي ميدان جون لائينون بلاڪ ۾ حرڪت ڪندي ۽ پوءِ بلاڪ مان ٻاهر نڪرندي نظر اچن ٿيون. جڏهن برقي ميدان جون لائينون بلاڪ ۾ اهڙي طرح حرڪت ڪن ٿيون جيئن بلاڪ ۾ ڪا منفي چارج هجي، ته فلوڪس منفي هوندو آهي. ان جي برعڪس، جڏهن برقي ميدان جون لائينون بلاڪ مان اهڙي طرح حرڪت ڪن ٿيون جيئن بلاڪ ۾ ڪا مثبت چارج هجي، ته برقي وهڪرو مثبت هوندو آهي. معيار جي لحاظ کان يا حساب کان سواءِ، جيڪڏهن بلاڪ ۾ داخل ٿيندڙ برقي ميدان جون لائينون بلاڪ مان نڪرندڙ برقي ميدان جون لائينون جي تعداد جي برابر آهن، ته نتيجو نڪرندڙ وهڪرو صفر هوندو آهي. مقدار جي لحاظ کان يا حسابن کي استعمال ڪندي، بلاڪ مان گذرندڙ نتيجو نڪرندڙ برقي وهڪرو هن ريت حساب ڪيو ويندو آهي: ايندڙ وهڪرو = Φ 1 = – EA cos 0 o = – EA (1) = -EA ۽ ٻاهر نڪرندڙ وهڪرو = Φ 2 = + EA cos 0 o = + EA (1) = +E A. ڪل وهڪرو Φ = -Φ 1 + Φ 2 = -EA + EA = 0 آهي.
مٿي ڏنل حسابن جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍيو ويو آهي ته بلاڪ مان گذرندڙ ڪُل وهڪري، جيئن مٿي ڏنل شڪل ۾ ڏيکاريل آهي، صفر آهي. اهو چئي سگهجي ٿو ته ڪُل وهڪري صفر آهي ڇاڪاڻ ته بلاڪ اندر ڪو به برقي چارج ناهي. تنهن ڪري، جيڪڏهن بند مٿاڇري جهڙوڪ بلاڪ، ڪيوب، گول، يا ٻي شيءِ اندر ڪو به برقي چارج نه آهي، ته ڪُل وهڪري صفر آهي. جيڪڏهن بند مٿاڇري اندر ڪو برقي چارج هجي ته ڇا ٿيندو؟
فرض ڪريو ته گولي جي مرڪز تي هڪ برقي چارج آهي جيئن ساڄي پاسي واري شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. ڏيکاريل چار برقي ميدان جون لائينون ٻين برقي ميدان جون لائينون پيش ڪن ٿيون جيڪي گولي جي مرڪز کان گولي جي مٿاڇري تائين عمودي طور تي ٻاهر نڪرن ٿيون. هر لڪير گولي جي مٿاڇري تي عمودي آهي جنهن مان اهو گذري ٿو، 0 ° جو زاويه ٺاهيندي آهي عام لڪير گولي جي مٿاڇري تي عمودي آهي.
دائري ۾ بجلي جو وهڪرو:
برقي ميدان جي طاقت جو فارمولو E = k Q / r 2 آهي ۽ هڪ گولي جي مٿاڇري واري علائقي جو فارمولو A = 4 π r 2 آهي ته جيئن وهڪري جو فارمولو هن ۾ تبديل ٿئي:
![]()
جيڪڏهن گولي جي مرڪز تي چارج +2Q آهي ته پوءِ گولي ۾ وهڪري آهي
![]()
مٿي ڏنل فارمولي جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍيو ويو آهي ته جيڪڏهن بند گول مٿاڇري اندر برقي چارج آهي، ته پوءِ گول ۾ وهڪري جي قيمت گول جي قطر يا ريڊيس تي منحصر ناهي. وهڪري جي قيمت گول جي اندر ڪل برقي چارج جو 4πk ڀيرا يا گول جي اندر ڪل برقي چارج جو 1/ε o ڀيرا آهي.
اليڪٽرڪ فلڪس يونٽ
فلوڪس جو بنيادي فارمولو Φ = EA آهي، جتي E برقي ميدان جي طاقت آهي ۽ A مٿاڇري جو علائقو آهي. برقي ميدان جو يونٽ نيوٽن في ڪولمب (N/C) آهي ۽ مٿاڇري جي ايراضي جو يونٽ چورس ميٽر (m 2 ) آهي، تنهن ڪري فلوڪس جو يونٽ نيوٽن چورس ميٽر في ڪولمب (Nm 2 /C) آهي.