इलेक्ट्रिक फ़ील्ड और पोटेंशियल

• इलेक्ट्रिक फ़ील्ड रेखाएँ: इलेक्ट्रिक फ़ील्ड की दिशा और अद्यतन को दर्शाती हैं। जितनी नजदीक फ़ील्ड रेखाएँ होंगी, उतनी ज़्यादा मज़बूत फ़ील्ड होगी। फ़ील्ड रेखाएँ सक्रिय चार्ज से शुरू होती हैं और नकारात्मक चार्ज पर समाप्त होती हैं।

• इलेक्ट्रिक पोटेंशियल: किसी बिंदु पर इलेक्ट्रिक पोटेंशियल उस बिंदु पर एक यूनिट सक्रिय चार्ज की पोटेंशियल ऊर्जा की मात्रा होती है। सम धारणा सतहें वे सतहें हैं जहां इलेक्ट्रिक पोटेंशियल स्थिर रहता है।

• सम धारणा सतहें: इलेक्ट्रिक फ़ील्ड रेखाओं के लंबेरदार होते हैं और इसमें ऐसे बिंदुओं से मिलते हैं जिनका इलेक्ट्रिक पोटेंशियल बराबर होता है। इन सतहों पर चार्ज का कोई नेट गति नहीं होता क्योंकि यहां पोटेंशियल में कोई परिवर्तन नहीं होता।

• विभिन्न चार्ज व्यवस्थाओं के कारण इलेक्ट्रिक फ़ील्ड:

  • बिंदु चार्ज: रेड़ीय सममान्य पैटर्न की फ़ील्ड रेखाएँ।
  • डायपोल: इलेक्ट्रिक डायपोल दो विपरीत चार्जों से मिलकर बनता है जो एक दूसरे से दूरी पर होते हैं। पॉजिटिव चार्ज के पास फ़ील्ड ज़्यादा मज़बूत होती है और नकारात्मक चार्ज के पास फ़ील्ड कमज़ोर होती है।
  • चार्ज सरिता: सरिता के दूसरे क्षेत्रों में समानतामक फ़ील्ड।
  • असीमित चार्ज पत्रक: पत्रक के दोनों तरफ़ यूनिफ़ॉर्म फ़ील्ड और पत्रक के भीतर शून्य फ़ील्ड।

• इलेक्ट्रिक फ़ील्ड और पोटेंशियल के बीच संबंध: इलेक्ट्रिक फ़ील्ड इलेक्ट्रिक पोटेंशियल की नकारात्मक ग्रेडियंट होता है, यानी $\vec{E} = -\nabla V$।

• चार्जयित कणों की गति: एक समान इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में, एक चार्जयित कण को स्थायी त्वरण का अनुभव होता है और बाराबरीभूत कारणों पर चलते हैं।

कैपैसिटेंस

• कैपैसिटेंस: पोटेंशियल अंतर को लागू करने पर चार्ज स्टोर करने की प्रणाली की क्षमता।

• पैरलल-प्लेट कैपैसिटर की कैपैसिटेंस: $C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}$, जहां $C$ कैपैसिटेंस है, $\varepsilon_0$ मुक्त जगह की परमिटिविटी है, $A$ प्लेट का क्षेत्र है, और $d$ प्लेटों के बीच की दूरी है।

• कैपैसिटेंस पर प्रभाव डालने वाले कारक: प्लेटों का क्षेत्र, प्लेटों के बीच की दूरी, प्लेटों के बीचवाले प्रकाशवाहक पदार्थ का प्रकार, प्रकाशवाहक की परमिटिविटी।

• कैपैसिट में संग्रहित ऊर्जा: $U_C = \frac{1}{2} CV^2$, जहां $U_C$ संग्रहित ऊर्जा होती है, $C$ कैपैसिटेंस होती है और $V$ पोटेंशियल अंतर होता है।

• कैपैसिटरों की पैरलल और श्रृंखला: पैरलल में कैपैसिटरों का समान चार्ज होता है लेकिन वोल्टेज अलग-अलग होती है और समकक्ष कैपैसिटेंस किसी भी एकल कैपैसिटर की कैपैसिटेंस से कम होती है। पैरलल में कैपैसिटरों का समान वोल्टेज होता है लेकिन भिन्न चार्ज होती है और समकक्ष कैपैसिटेंस एकल कैपैसिटर की कैपैसिटेंस से अधिक होती है।

• कैपैसिटरों के उपयोग: इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स में ऊर्जा संग्रहण उपकरण, समयगणना के लिए आरसी सर्किट्स, एसी सर्किट्स में अवांछित संकेतों को छानने के लिए आदि।