برقي ميدان بابت مضمون
برقي چارج جي موضوع تي، اهو سکيو ويو ته هڪجهڙا چارج هڪ ٻئي کي ڌڪيندا آهن، جڏهن ته ناپسنديده چارج هڪ ٻئي کي متوجه ڪندا آهن. جيڪڏهن هڪ مثبت چارج ٿيل شيءِ کي منفي چارج ٿيل شيءِ جي ويجهو آندو وڃي ٿو، ته ٻئي شيون هڪ ٻئي کي ڇڪينديون آهن ته جيئن اهي هڪ ٻئي ڏانهن منتقل ٿين. ان جي برعڪس، جيڪڏهن هڪ مثبت چارج ٿيل شيءِ کي مثبت چارج ٿيل شيءِ جي ويجهو آندو وڃي ٿو، ته پوءِ ٻئي شيون هڪ ٻئي کي ڌڪينديون آهن ته جيئن اهي هڪ ٻئي کان پري ٿي وڃن. جيئن ڪولمب جي قانون جي موضوع تي مطالعو ڪيو ويو آهي، برقي طور تي چارج ٿيل شيون ٻين برقي طور تي چارج ٿيل شين کي تيز ڪري سگهن ٿيون ڇاڪاڻ ته انهن برقي طور تي چارج ٿيل شين جي وچ ۾ هڪ برقي قوت ڪم ڪري ٿي. برقي قوت جيڪا هڪ برقي طور تي چارج ٿيل شيءِ طرفان ٻين برقي طور تي چارج ٿيل شين تي لاڳو ڪئي ويندي آهي اها هڪ قوت جي هڪ مثال آهي جيڪا رابطي کان سواءِ ڪم ڪري سگهي ٿي. قوت جي هڪ ٻي مثال جيڪا هڪ تي ڪم ڪري سگهي ٿي فاصلي آهي ڪشش ثقل جي قوت. ڪشش ثقل جي قوت هڪ ماسي شيءِ ٻين ماسي شين تي لاڳو ڪري ٿي.
رگڙ قوت، زور واري قوت، عام قوت اهڙين قوتن جون مثالون آهن جيڪي سمجهڻ ۾ آسان آهن ڇاڪاڻ ته اهي قوتون رابطي ۾ ڪم ڪنديون آهن. ان جي برعڪس، برقي قوت هڪ اهڙي قوت جي مثال آهي جيڪا سمجهڻ ۾ مشڪل آهي ڇاڪاڻ ته هي قوت هڪ خاص فاصلي کان بغير 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.
ڪنهن ڪمري ۾ E آهي يا نه، اهو فرض ڪيو ويندو آهي ته ان جاءِ ۾ هڪ ٽيسٽ چارج آهي. ٽيسٽ چارج گهٽ ۾ گهٽ چارج آهي. (سوال) ته جيئن چارج هڪ برقي ميدان پيدا ڪري 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 ان جي جاچ ڪرڻ لاءِ پيش ڪيو ويندو آهي ته ڇا ڪو E آهي. جيڪڏهن خلا ۾ ڪو E 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 +q1 ۽ چارج +q2 چوڌاري جاءِ ۾ هڪ E پيدا ڪريو. جڏهن ٽيسٽ چارج +qo خلا ۾ هڪ نقطي تي رکيل آهي، ٽيسٽ چارج +qo بجلي جي قوت جو تجربو ڪري ٿو. ايف1 اهو برقي قوت آهي جيڪو چارج +q ذريعي لڳايو ويندو آهي1 ٽيسٽ چارج تي +qo، ۽ ايف2 ڇا چارج +q پاران لاڳو ٿيندڙ برقي قوت آهي2 ٽيسٽ چارج تي +qoشڪل 2 ۾، جڏهن ٽيسٽ چارج هٽايو ويندو آهي، E باقي رهي ٿو ۽ ان نقطي کان غائب نه ٿيندو آهي. E1 هڪ برقي ميدان آهي جيڪو هڪ برقي چارج +q ذريعي پيدا ٿئي ٿو1، ۽ اي2 هڪ برقي چارج +q ذريعي پيدا ٿيندڙ E آهي2.
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
اي هڪ ذريعي پيدا ٿئي ٿو برقي چارج ۽ برقي چارج جي چوڌاري جاءِ کي متاثر ڪري ٿو، جتي E جو اثر صرف ٻين برقي چارجن ذريعي محسوس ڪيو ويندو آهي. جڏهن هڪ ٻيو برقي چارج هڪ برقي چارج مان پيدا ٿيندڙ E ۾ هوندو آهي، ته ٻيو برقي چارج هڪ 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، برقي ميدان جي طاقت اوتري وڌيڪ هوندي آهي؟ 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 آهي2، پوءِ في يونٽ ايراضي يا لائين کثافت جي لائينن جو تعداد N / 4πr آهي2. 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.
بجلي جي ميدان جي طاقت جو فارمولا E = kq / r2 اهو 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.
