بجلي جو ميدان

پڻ سکيو بجلي جي ميدان جي سوالن تي بحث دان اليڪٽرڪ فيلڊ مثال سوال

برقي قوت کي سمجهڻ ۾ سهولت ڏيڻ لاءِ جيڪا فاصلي تي ڪم ڪري سگهي ٿي، هڪ ميدان جو تصور متعارف ڪرايو ويو. برقي ميدان جو تصور برطانوي سائنسدان مائيڪل فيراڊي (1791-1867) پاران تيار ڪيو ويو.

سمجھڻ

فرض ڪريو ته هڪ شيشي جو راڊ شروعات ۾ برقي طور تي غير جانبدار آهي. ڪپڙي سان رگڙڻ کان پوءِ، شيشي جو راڊ برقي طور تي چارج ٿي ويندو آهي. جڏهن شيشي جو راڊ بجلي جو چارج، ساڳئي وقت شيشي جي ڇنڊ جي چوڌاري هڪ ميدان ظاهر ٿئي ٿو. جيڪڏهن شيشي جي ڇنڊ غير جانبدار ٿي وڃي ٿي، ته ميدان خلا مان غائب ٿي ويندو آهي. تنهن ڪري هڪ ميدان جو وجود برقي چارج جي موجودگي کان الڳ نه آهي. هڪ برقي ميدان هڪ قسم جو مادو ناهي جهڙوڪ هوا يا هڪ قسم جي موج جهڙوڪ برقي مقناطيسي لهرون، پر ڪجهه اهڙو آهي جيڪو برقي چارج ذريعي پيدا ٿئي ٿو ۽ برقي چارج جي چوڌاري خلا کي متاثر ڪري ٿو، جتي ان جو اثر صرف ٻين برقي چارجن ذريعي محسوس ڪيو ويندو آهي.

ڪنهن جاءِ ۾ ڪا ميدان آهي يا نه، اهو فرض ڪيو ويندو آهي ته هڪ آهي ٽيسٽ لوڊ انهي جاءِ ۾. ٽيسٽ چارج هڪ چارج (Q) آهي جيڪو تمام ننڍو آهي جيڪو هڪ تمام ننڍڙو ميدان پيدا ڪري ٿو ۽ تنهن ڪري ان کي نظرانداز ڪري سگهجي ٿو. بهرحال، ٽيسٽ چارج ٻين برقي چارجن پاران پيدا ٿيندڙ ميدان جي اثر کي محسوس ڪري سگهي ٿو. ٽيسٽ چارج صرف ان جي جاچ ڪرڻ لاءِ موجود آهي ته ڇا ڪو برقي ميدان موجود آهي. جيڪڏهن ڪو آهي، ته ٽيسٽ چارج ضرور اثر جو تجربو ڪندو بجلي جي قوت ان جي برعڪس، جيڪڏهن اهو موجود نه آهي، ته ٽيسٽ چارج جو تجربو نه ٿيندو بجلي جي قوت.

پاسي واري تصوير ڏسو.
شڪل 1 ۾، چارج +q₁ ۽ چارج +q₂ چوڌاري جاءِ ۾ هڪ برقي ميدان پيدا ڪري ٿو. جڏهن هڪ ٽيسٽ چارج +q رکيو ويندو آهي_o خلا ۾ هڪ نقطي تي، ٽيسٽ چارج +q_o بجلي جي قوت جو تجربو ڪرڻ. ايف₁ چارج +q پاران لاڳو ڪيل برقي قوت آهي₁ ٽيسٽ چارج تي +q_o ۽ ايف₂ چارج +q پاران لاڳو ڪيل برقي قوت آهي₂ ٽيسٽ چارج تي +q_oشڪل 2 ۾، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، ته فيلڊ رهي ٿي ۽ ان نقطي کان غائب نه ٿيندي آهي. E₁ اهو ميدان آهي جيڪو برقي چارج +q ذريعي پيدا ٿئي ٿو₁ ۽ اي₂ اهو ميدان آهي جيڪو برقي چارج +q ذريعي پيدا ٿئي ٿو₂.

ميدان جي طاقت

هڪ برقي ميدان هڪ ویکٹر مقدار آهي، جنهن جي شدت ۽ هدايت ٻئي آهن. هڪ نقطي تي برقي ميدان جي طاقت کي برقي چارج پاران ان نقطي تي رکيل مثبت ٽيسٽ چارج تي لاڳو ڪيل برقي قوت جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي، ٽيسٽ چارج جي شدت سان ورهايل.
معلومات:
اي = ميدان جي طاقت
ايف = برقي قوت
q = ٽيسٽ چارج جي شدت
معلومات:
ق = برقي چارج
r = برقي چارج ۽ ٽيسٽ چارج جي وچ ۾ فاصلو
(پڙهو: ايپسيلون صفر) = خالي جاءِ جي اجازت = 8,854 x 10^-12 C²/ اين ايم²
k = ڪولمب مستقل = 9 x 10⁹ ايم²/C²

برقي قوت جو يونٽ نيوٽن آهي ۽ برقي چارج جو يونٽ ڪولمب آهي، تنهن ڪري فيلڊ جو يونٽ نيوٽن/ڪولمب آهي، مختصر طور تي N/C.

رخ

 
پاسي واري تصوير ڏسو.
پيها شڪل 1a، هڪ مثبت برقي چارج (+Q) هڪ مثبت ٽيسٽ چارج (+q) تي هڪ برقي قوت استعمال ڪري ٿو، جتي برقي قوت (F) جي هدايت +Q چارج کان پري آهي.
پيها شڪل 1b، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، ان نقطي تي هڪ فيلڊ (E) هوندي آهي جنهن جي هدايت برقي چارج Q کان پري هوندي آهي.
پيها شڪل 2a، هڪ منفي برقي چارج (-Q) هڪ مثبت ٽيسٽ چارج (+q) تي هڪ برقي قوت استعمال ڪري ٿو، جتي برقي قوت (F) جي هدايت -Q چارج جي ويجهو اچي ٿي.
پيها شڪل 2b، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، ان نقطي تي هڪ فيلڊ (E) هوندي آهي جنهن جي هدايت برقي چارج -Q جي ويجهو هوندي آهي.
مٿي ڏنل تصوير ۽ وضاحت جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته فيلڊ جو رخ مثبت برقي چارج کان پري ۽ منفي برقي چارج ڏانهن آهي.

مسئلن جو مثال

1. نقطو A هڪ برقي ميدان ۾ واقع آهي. نقطي A تي برقي ميدان جي طاقت 0,4 N/C آهي. جيڪڏهن 0,2 C جي چارج واري شيءِ کي نقطي A تي رکيو وڃي ٿو، ته ڪولمب قوت...
الف. 0,2 ن
ب. 0,4 ن
سي. 0,6 ن
ڊي. 0,7 ن
اي. 0,8 ن
بحث:
اهو معلوم آهي :
اي = 0,4 اين/سي
ق = 0,2 سينٽي گريڊ
پڇيو ويو :
بجلي جي طاقت؟
جواب :
ف = ق اي = (0,2 سي) (4 ن/سي) = 0,8 ن
صحيح جواب اي آهي.

2. هڪ چارج ٿيل پوائنٽ q چارج (+) ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان ۾ نقطي A تي آهي ته جيئن اهو چارج q جي طرف 0,1 N جي قوت جو تجربو ڪري. جيڪڏهن پوائنٽ A تي فيلڊ جي طاقت 0,02 N/C آهي، ته پوءِ چارج q جي شدت ۽ قسم آهن...
الف. 5,0 سي، مثبت
بي. 5,0 سي، منفي
سي. 4,0 سي، مثبت
ڊي. 2,5 سي، منفي
E. 2,5 سي، مثبت
بحث:
اهو معلوم آهي :
F = 0,1N
اي = 0,02 اين/سي
پڇيو ويو :
چارج q جي شدت ۽ هدايت ڇا آهي؟
جواب :
چارج q جي شدت:
ف = ق اي
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
چارج جو قسم q:
ڪولمب فورس جو رخ چارج q ڏانهن آهي، تنهن ڪري چارج q جو هڪ مثبت قدر هجڻ گهرجي.