کولمب کا قانون

الیکٹرک چارج اور الیکٹرک چارج کی اقسام کے بارے میں مضمون میں یہ وضاحت کی گئی ہے کہ جیسے برقی چارجز ایک دوسرے کو پیچھے ہٹاتے ہیں جبکہ الیکٹرک چارجز کے برعکس ایک دوسرے کو اپنی طرف کھینچتے ہیں۔ دوسرے الفاظ میں، مثبت طور پر چارج شدہ اشیاء منفی چارج شدہ اشیاء کو اپنی طرف متوجہ کرتی ہیں، مثبت چارج شدہ اشیاء مثبت چارج شدہ اشیاء کو پیچھے ہٹاتی ہیں، اور منفی چارج شدہ اشیاء منفی چارج شدہ اشیاء کو پیچھے ہٹاتی ہیں۔ یہ رجحان مثبت چارج شدہ اشیاء اور منفی چارج شدہ اشیاء پر کام کرنے والی برقی قوت کے وجود کو ظاہر کرتا ہے۔ برقی چارج شدہ اشیاء کے درمیان برقی قوت کی شدت کو کون سے عوامل متاثر کرتے ہیں؟

فرانسیسی ماہر طبیعیات چارلس کولمب (1736–1806) نے 1780 کی دہائی میں ان عوامل کی تحقیقات کے لیے تجربات کی ایک سیریز کی جو برقی طور پر چارج شدہ اشیاء کے درمیان برقی قوت کی شدت کو متاثر کرتے ہیں۔ کولمب کے ذریعہ استعمال کیا جانے والا اپریٹس ایک کیوینڈیش سے ملتا جلتا تھا جو کشش ثقل کی مستقل جانچ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، جسے ٹورشن بیلنس کہتے ہیں۔ کولمب نے برقی قوت کی چھان بین کی، اس لیے اس نے دو برقی چارج شدہ دھاتی گیندوں کا استعمال کیا، جب کہ کیوینڈیش نے کشش ثقل کی قوت کی تحقیق کی، اس لیے اس نے دو غیر برقی چارج شدہ گیندوں کا استعمال کیا۔

ٹارک اسکیل کیسے کام کرتا ہے۔  

 
ٹارک اسکیل کیسے کام کرتا ہے اس کا تعلق موضوع سے ہے۔ ٹارک یا طاقت کا لمحہ باب میں گردشی حرکیات.
ٹھوس گیند پر برقی چارج کو ہوا میں منتقل ہونے سے روکنے کے لیے ٹورشن بیلنس میں خلا ویکیوم ہے۔ ٹھوس گیند پر برقی چارج کی مقدار کا تعین درج ذیل طریقہ سے کیا جاتا ہے۔ ابتدائی طور پر، ٹھوس گیند A کو ترسیل یا رگڑ کے ذریعے برقی طور پر چارج کیا جاتا ہے۔ ٹھوس گیند A جس کو برقی طور پر چارج کیا گیا ہے وہ ٹھوس گیند B سے منسلک ہے جو اب بھی ایک برقی موصل کا استعمال کرتے ہوئے نیوٹرل ہے جب تک کہ ٹھوس گیند A کے برقی چارج کو ٹھوس گیند B کے ساتھ یکساں طور پر تقسیم نہ کیا جائے۔ اگر ٹھوس گیند A کے برقی چارج کی مقدار ½ ہے تو ٹھوس گیند B کے برقی چارج کی مقدار ½ ہے۔ اس کے بعد، ٹھوس گیند B اور ٹھوس گیند C کو برقی موصل کے ساتھ منسلک کیا جاتا ہے جب تک کہ ٹھوس گیند B کے برقی چارج کو ٹھوس گیند C کے ساتھ یکساں طور پر تقسیم نہ کر دیا جائے۔ اگر ٹھوس گیند B کے برقی چارج کی مقدار ¼ ہے تو ٹھوس گیند C کے برقی چارج کی مقدار ¼ ہے۔ الیکٹرک چارج کی مقدار اور ٹھوس گیند 1 اور ٹھوس گیند 2 کے برقی چارج کی قسم اس طرح حاصل کی جاتی ہے۔

ٹھوس کرہ 1 اور ٹھوس کرہ 2 برقی طور پر چارج کیے جاتے ہیں تاکہ دو ٹھوس کرہ ایک دوسرے کو پیچھے ہٹا دیں اگر دونوں کرہوں میں ایک ہی برقی چارج ہو یا اگر دونوں کرہوں میں مختلف برقی چارجز ہوں تو ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کریں۔ دو برقی چارج شدہ ٹھوس کرہوں کے درمیان ایک پرکشش یا مکروہ قوت کا وجود ٹھوس کرہ 2 کو گھومنے کا سبب بنتا ہے۔ ٹھوس کرہ 2 کے سفر کا زاویہ دو ٹھوس کرہوں پر کام کرنے والی برقی قوت کا تعین کرنے کے لیے ماپا جاتا ہے۔

وہ عوامل جو برقی قوت کو متاثر کرتے ہیں۔

ٹورشن بیلنس کا استعمال کرتے ہوئے کئے گئے تجربات کی بنیاد پر، کولمب نے کئی چیزیں دریافت کیں۔
- اس تجربے میں، دو ٹھوس گیندوں کے درمیان فاصلہ ہمیشہ ایک جیسا ہوتا ہے۔ جب ٹھوس گیند 1 پر برقی چارج کی مقدار 1 ہے اور ٹھوس گیند 2 پر برقی چارج کی مقدار 1 ہے تو دونوں ٹھوس گیندوں پر عمل کرنے والی برقی قوت 1 ہے۔ جب ٹھوس گیند 1 پر برقی چارج کی مقدار 2 ہے اور ٹھوس گیند 2 پر برقی چارج کی مقدار 2 ہے تو دونوں ٹھوس گیندوں پر عمل کرنے والی برقی قوت جو کہ دونوں ٹھوس گیندوں پر عمل کرنے والی برقی قوت ہے۔ دونوں ٹھوس گیندوں پر کام کرنے والی برقی قوت دونوں ٹھوس گیندوں پر چارج کی مقدار کی پیداوار کے متناسب ہے (F ≈ q₁ q₂).
- اس تجربے میں، دونوں ٹھوس گیندوں پر چارج کی مقدار ہمیشہ ایک جیسی ہوتی ہے۔ اگر دو ٹھوس گیندوں کے درمیان فاصلہ 1 ہے تو دونوں ٹھوس گیندوں پر عمل کرنے والی برقی قوت 1 ہے۔ اگر دو ٹھوس گیندوں کے درمیان فاصلہ 2 ہے تو دونوں ٹھوس گیندوں پر عمل کرنے والی برقی قوت ¼ ہے۔ کولمب نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ دونوں ٹھوس گیندوں پر کام کرنے والی برقی قوت کی شدت فاصلے کے مربع کے الٹا متناسب ہے (F ≈ 1 / r²)

کولمب کا قانون

کولمب کا قانون طبیعیات کا ایک قانون ہے جو برقی قوت، برقی چارج، اور چارجز کے درمیان فاصلے کی وضاحت کرتا ہے۔ یہ قانون کولمب کے تجربات کی بنیاد پر وضع کیا گیا تھا، جیسا کہ پچھلے مضمون میں بتایا گیا ہے۔

کولمب کا قانون کہتا ہے کہ ایک برقی طور پر چارج شدہ ذرہ دوسرے برقی طور پر چارج شدہ ذرہ کے ذریعہ لگائے جانے والی قوت کی شدت دو ذرات کے چارجز کی پیداوار کے براہ راست متناسب ہے اور ان کے درمیان فاصلے کے مربع کے الٹا متناسب ہے۔ یہ قوت دو ذرات کو جوڑنے والی سیدھی لائن کے ساتھ کام کرتی ہے۔ اگر دو ذرات کے برقی چارجز ایک جیسے ہوں تو برقی قوت ارتکاز ہوتی ہے اور اگر دو ذرات کے برقی چارجز مختلف ہوں تو برقی قوت پرکشش ہوتی ہے۔

کولمب کے قانون کو ریاضیاتی مساوات میں ظاہر کیا جا سکتا ہے:
فارمولہ کی تفصیل:
F₁₂ = پارٹیکل 1 اور پارٹیکل 2 کے درمیان برقی قوت
q₁ = پارٹیکل چارجز کی تعداد 1
q₂ = پارٹیکل 2 کے برقی چارجز کی تعداد
r₁₂ = ذرہ 1 اور ذرہ 2 کے درمیان فاصلہ
(پڑھیں: ایپسیلون صفر) = 8,854 x 10^12- C²/Nm²
k = (کولمب کا مستقل) = 9 x 10⁹ این ایم²/C²
F₂₁ چارج q کے ذریعے لگائی جانے والی قوت ہے۔₂ چارج پر q₁، جبکہ ایف₁₂ چارج q کے ذریعے لگائی جانے والی قوت ہے۔₁ چارج پر q₂. F₂₁ اور ایف₁₂ ایک دوسرے کو پیچھے ہٹائیں جب چارج q ہو۔₁ اور q₂ ملتے جلتے اور ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں جب چارج q ہوتا ہے۔₁ اور q₂ ایک ہی قسم نہیں.
F₂₁ اور ایف₁₂ ایک ہی قدر، مخالف سمت اور مختلف اشیاء پر عمل کرتے ہیں، اس لیے یہ دونوں قوتیں ایک ایکشن ری ایکشن فورس جوڑی ہیں۔