برقي ميدان بابت مضمون
برقي چارج جي موضوع تي، اهو سکيو ويو ته جھڙا چارج ھڪ ٻئي کي ڌڪيندا آھن، جڏھن ته بي ترتيب چارج ھڪ ٻئي کي ڇڪيندا آھن. جيڪڏھن ڪنھن مثبت چارج واري شيءِ کي ڪنھن منفي چارج واري شيءِ جي ويجھو آندو وڃي ٿو، ته ٻئي شيون ھڪ ٻئي کي ڇڪينديون آھن ته جيئن اھي ھڪ ٻئي ڏانھن ھلن. ان جي برعڪس، جيڪڏھن ڪنھن مثبت چارج واري شيءِ کي ڪنھن مثبت چارج واري شيءِ جي ويجھو آندو وڃي ٿو، ته پوءِ ٻئي شيون ھڪ ٻئي کي ڌڪينديون آھن ته جيئن اھي ھڪ ٻئي کان پري ھلن. جيئن ڪولمب جي قانون جي موضوع تي مطالعو ڪيو ويو آھي، برقي طور تي چارج ٿيل شيون ٻين برقي طور تي چارج ٿيل شين کي تيز ڪري سگھن ٿيون ڇاڪاڻ ته انھن برقي طور تي چارج ٿيل شين جي وچ ۾ ھڪ برقي قوت ڪم ڪري ٿي. برقي قوت جيڪا ھڪ برقي طور تي چارج ٿيل شيءِ پاران ٻين برقي طور تي چارج ٿيل شين تي لاڳو ڪئي ويندي آھي، اھا ھڪ قوت جي ھڪڙي مثال آھي جيڪا رابطي کان سواءِ ڪم ڪري سگھي ٿي. قوت جي ٻي مثال جيڪا فاصلي تي ڪم ڪري سگھي ٿي، اھا ڪشش ثقل جي قوت آھي . ڪشش ثقل جي قوت ھڪ ماس شئي پاران ٻين ماس شين تي لاڳو ڪئي ويندي آھي.
رگڙ جي قوت ، زور جي قوت، عام قوت اهڙين قوتن جون مثالون آهن جيڪي سمجهڻ ۾ آسان آهن ڇاڪاڻ ته اهي قوتون رابطي ۾ اچڻ تي ڪم ڪن ٿيون. ان جي برعڪس، برقي قوت هڪ اهڙي قوت جي مثال آهي جيڪا سمجهڻ ۾ مشڪل آهي ڇاڪاڻ ته هي قوت هڪ خاص فاصلي کان بغير ڪنهن رابطي جي ڪم ڪري سگهي ٿي. برقي قوت کي سمجهڻ لاءِ جيڪا هڪ خاص فاصلي کان ڪم ڪري سگهي ٿي، برقي ميدان جو تصور ظاهر ٿئي ٿو. برقي ميدان جو تصور برطانوي سائنسدان مائيڪل فيراڊي (1791-1867) پاران تيار ڪيو ويو هو.
برقي ميدان جي تعريف (E)
فرض ڪريو هڪ گلاس شروعات ۾ برقي طور تي غير جانبدار هو. ڪپڙي سان رگڙڻ کان پوءِ، شيشي جي راڊ برقي طور تي چارج ٿي ويندي آهي. جڏهن شيشي جي راڊ برقي طور تي چارج ٿي ويندي آهي، ساڳئي وقت، شيشي جي چوڌاري هڪ برقي ميدان ظاهر ٿئي ٿو. جيڪڏهن گلاس غير جانبدار ٿي ويندو آهي، ساڳئي وقت برقي ميدان غائب ٿي ويندو آهي. تنهن ڪري، E جي وجود کي برقي چارج جي موجودگي کان الڳ نه ٿو ڪري سگهجي. E هوا وانگر هڪ قسم جو مادو ناهي ۽ نه ئي هڪ قسم جي لهر، برقي مقناطيسي لهرن وانگر. هڪ E هڪ اهڙي شيءِ آهي جيڪا برقي چارج جي ڪري پيدا ٿئي ٿي ۽ برقي چارج جي چوڌاري جاءِ کي متاثر ڪري ٿي، جتي ٻيا برقي چارج صرف E جو اثر محسوس ڪن ٿا.
ڪمري ۾ E موجود آهي يا نه، اهو فرض ڪيو ويندو آهي ته ان جاءِ ۾ هڪ ٽيسٽ چارج آهي. ٽيسٽ چارج هڪ گهٽ ۾ گهٽ چارج (Q) آهي تنهن ڪري چارج هڪ برقي ميدان پيدا ڪري ٿو جيڪو ننڍڙو آهي، تنهن ڪري ان کي نظرانداز ڪري سگهجي ٿو. بهرحال، ٽيسٽ چارج ٻين برقي چارجن پاران پيدا ٿيندڙ برقي ميدان جي اثر کي محسوس ڪري سگهي ٿو. ٽيسٽ چارج صرف اهو جانچڻ لاءِ پيش ڪيو ويندو آهي ته ڇا ڪو E موجود آهي. جيڪڏهن خلا ۾ E موجود آهي،
ٽيسٽ چارج کي برقي قوت جو تجربو ڪرڻ گهرجي، جڏهن ته جيڪڏهن E نه هجي ته ٽيسٽ چارج برقي قوت جو تجربو نٿو ڪري.
پاسي واري شڪل کي ڏسو.
شڪل 1 ۾، چارج +q 1 ۽ چارج +q 2 چوڌاري خلا ۾ هڪ E پيدا ڪن ٿا. جڏهن ٽيسٽ چارج +q o کي خلا ۾ هڪ نقطي تي رکيو ويندو آهي، ته ٽيسٽ چارج +q o برقي قوت جو تجربو ڪندو آهي. F 1 اهو برقي قوت آهي جيڪو چارج +q 1 پاران ٽيسٽ چارج +q o تي لڳايو ويندو آهي ، ۽ F 2 اهو برقي قوت آهي جيڪو چارج +q 2 پاران ٽيسٽ چارج +q o تي لڳايو ويندو آهي . شڪل 2 ۾، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، E رهي ٿو ۽ ان نقطي کان غائب نه ٿيندو آهي. E 1 هڪ برقي ميدان آهي جيڪو هڪ برقي چارج +q 1 پاران پيدا ڪيو ويندو آهي ، ۽ E 2 هڪ برقي چارج +q 2 پاران پيدا ڪيل هڪ E آهي.
برقي ميدان جي شدت
E هڪ ویکٹر مقدار آهي، جتي برقي ميدان جي هڪ شدت ۽ هدايت هوندي آهي. E جي شدت کي عام طور تي E طاقت سڏيو ويندو آهي. هڪ نقطي تي E جي طاقت کي بجلي جي قوت جي طور تي بيان ڪيو ويندو آهي جيڪو هڪ برقي چارج پاران ان نقطي تي رکيل مثبت ٽيسٽ چارج تي لڳايو ويندو آهي، ٽيسٽ چارج جي سائيز سان ورهايو ويندو آهي.
اي = برقي ميدان جي طاقت
ايف = برقي قوت
ق = ٽيسٽ چارج
برقي قوت جو يونٽ نيوٽن آهي، ۽ برقي چارج جو يونٽ ڪولمب آهي، تنهن ڪري E جو يونٽ نيوٽن / ڪولمب آهي، جنهن کي مختصر طور تي N/C چيو ويندو آهي.
برقي ميدان جي هدايت
شڪل 1a ۾، هڪ مثبت برقي چارج (+Q) مثبت ٽيسٽ چارج (+q) تي برقي قوت استعمال ڪري ٿو، جتي برقي قوت (F) جي هدايت +Q جي چارج کان پري آهي.
شڪل 1b ۾، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، هن نقطي تي هڪ برقي ميدان (E) هوندو آهي جنهن جي هدايت برقي چارج Q کان پري هوندي آهي.
شڪل 2a ۾، هڪ منفي برقي چارج (-Q) هڪ مثبت ٽيسٽ چارج (+q) ۾ برقي قوت استعمال ڪري ٿو، جتي برقي قوت (F) جي هدايت چارج -Q جي ويجهو اچي ٿي.
شڪل 2b ۾، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، هن نقطي تي هڪ برقي ميدان (E) هوندو آهي جنهن جي هدايت برقي چارج -Q جي ويجهو هوندي آهي.
مٿي ڏنل شڪل ۽ وضاحت جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته برقي ميدان جو رخ مثبت برقي چارج کان پري آهي ۽ منفي برقي چارج جي ويجهو آهي.
بجلي جون زمينون
E هڪ برقي چارج ذريعي پيدا ٿئي ٿو ۽ برقي چارج جي چوڌاري جاءِ کي متاثر ڪري ٿو، جتي E جو اثر صرف ٻين برقي چارجن پاران محسوس ڪيو ويندو آهي. جڏهن هڪ ٻيو برقي چارج برقي چارج ذريعي پيدا ٿيندڙ E ۾ هوندو آهي، ته ٻيو برقي چارج برقي قوت جي اثر کي محسوس ڪندو آهي.
مٿي ڏنل برقي ميدان کي سمجهڻ، جيئن E بابت مضمون ۾ بيان ڪيو ويو آهي، ذهن سان محسوس ڪري سگهجي ٿو پر صرف ذهن ۾ تصور ڪري سگهجي ٿو. E کي تصور ڪرڻ لاءِ، برقي ميدان جون لائينون پيش ڪيون ويون آهن. برقي ميدان جون لائينون هڪ برقي چارج جي چوڌاري ٺهيل لائينن جو هڪ سيٽ آهن جيڪي هڪ برقي ميدان جي وجود کي ظاهر ڪن ٿيون. ڇاڪاڻ ته ان جو مقصد E جي موجودگي کي ڏيکارڻ آهي، انهن لائينن جي وچ ۾ E سان هڪ تعلق آهي. ٻين لفظن ۾، E جي شدت ۽ هدايت کي برقي ميدان جون لائينون ٺاهي وضاحت ڪري سگهجي ٿو.
هيٺ ڏنل تعلق هدايت ۽ برقي ميدان جي طاقت جي وچ ۾ برقي ميدان جي لائينن سان آهي:
پهرين، E جي طرف مثبت چارج کان پري ٿي ويندي آهي ۽ منفي چارج جي ويجهو ايندي آهي. اهڙيءَ طرح، برقي ميدان جي لائينن جي طرف پڻ مثبت چارج کان پري آهي ۽ منفي چارج جي ويجهو ايندي آهي.
جيڪڏهن مثبت چارج منفي چارج جي ويجهو آهي، ته پوءِ برقي ميدان جون لائينون مثبت چارج مان منفي چارج ڏانهن ڪڍيون وينديون آهن. ان جي برعڪس، جيڪڏهن هڪ مثبت چارج مثبت چارج جي ويجهو آهي، ته پوءِ برقي ميدان جون لائينون هر مثبت چارج مان ڪڍيون وينديون آهن ۽ هڪ ٻئي کان پري هونديون آهن.
ٻيو، برقي ميدان جي طاقت کي برقي ميدان جي لائينن جي وچ ۾ فاصلي جي نمائندگي ڪئي ويندي آهي. برقي ميدان جي لائينن جي وچ ۾ فاصلو جيترو ويجهو هوندو، برقي ميدان جي طاقت اوتري وڌيڪ هوندي ۽ برقي ميدان جي لائينن جي وچ ۾ فاصلو جيترو پري هوندو، برقي ميدان جي طاقت اوتري ئي گهٽ هوندي.
ڇو، لڪيرن جي وچ ۾ فاصلو جيترو ويجهو هوندو، اوترو ئي برقي ميدان جي طاقت وڌيڪ هوندي؟ ان کي سمجهڻ لاءِ، هيٺ ڏنل وضاحت ڏسو. فرض ڪريو ته هڪ مثبت چارج گول جي مرڪز تي آهي ۽ برقي ميدان جون لائينون گول جي مٿاڇري ذريعي مختلف طرفن ۾ پکڙيل آهن. جيڪڏهن برقي ميدان جون لائينون N آهن ۽ گول جي مٿاڇري جو علائقو 4πr 2 آهي ، ته پوءِ في يونٽ علائقي يا لڪير جي کثافت جي قطارن جو تعداد N / 4πr 2 آهي . هن فارمولي جي بنياد تي، ساڳئي N لاءِ، جيڪڏهن r ننڍو ٿئي ٿو، ته لائينن جي وچ ۾ فاصلو ويجهو ٿي ويندو آهي ۽ جيڪڏهن r وڌيڪ اهم ٿي ويندو آهي ته لائينن جي وچ ۾ فاصلو وڌيڪ پري ٿي ويندو آهي.
برقي ميدان جي طاقت جو فارمولو E = kq / r 2 پڻ ڏيکاري ٿو ته برقي ميدان جي طاقت مفاصلي جي چورس جي الٽي متناسب آهي. جيڪڏهن r ننڍو آهي، ته پوءِ برقي ميدان جي طاقت وڌيڪ نمايان ٿي ويندي آهي، ۽ جيڪڏهن r وڌيڪ نمايان ٿي ويندو آهي، ته پوءِ برقي ميدان جي طاقت ننڍي ٿي ويندي آهي.
مٿي ڏنل جائزي جي بنياد تي، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته جيڪڏهن r ننڍو ٿي رهيو آهي (چارج جي ويجهو ٿي رهيو آهي) ته برقي ميدان جي طاقت وڌي رهي آهي ۽ لائينن جي وچ ۾ فاصلو به ويجهو ٿي رهيو آهي. ان جي برعڪس، جيڪڏهن r وڌيڪ نمايان ٿي رهيو آهي (چارج کان پري)، ته برقي ميدان جي طاقت ننڍي ٿي رهي آهي ۽ لائينن جي وچ ۾ فاصلو به وڌيڪ پري ٿي رهيو آهي.
ٽيون، E لائينن جو تعداد برقي ميدان جي طاقت جي متناسب آهي. وڌيڪ برقي ميدان جون لائينون، برقي ميدان جي طاقت اوتري وڌيڪ. گهٽ برقي ميدان جون لائينون، برقي ميدان جي طاقت اوتري گهٽ.
