सामग्री की सूची:

• इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में एक चार्ज द्वारा अनुभवित बल
• इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में चार्जदार जीव का गति
• इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में चार्जदार जीव की गुणधर्म
• हल किया उदाहरण

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता एक विद्युत क्षेत्र में एक दिए गए स्थान पर यूनिट चार्ज प्रति इकाई बल का माप है।

एक विद्युत चार्ज के आस-पास का इलेक्ट्रिक फ़ील्ड वह क्षेत्र है जहां उसका प्रभाव महसूस किया जा सकता है। एक स्थान पर इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता उस स्थान पर रखे गए यूनिट पॉजिटिव चार्ज द्वारा अनुभवित बल है।

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता एक वेक्टर मात्रा है।

इसे ‘E’ से चिह्नित किया जाता है।

सूत्र: विद्युत फ़ील्ड = $\frac{F}{q}$।

E की इकाई एनसी^-१ या वीएम^-१ है।

एक सकारात्मक चार्ज के कारण निरंतर इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता हमेशा चार्ज से दूर दिशा में होती है और ऋणात्मक चार्ज के कारण हमेशा चार्ज की ओर दिशा में होती है।

एक बिंदु चार्ज से दूरी d इकाइयों पर इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता का अभिव्यक्ति निम्नलिखित प्रकार से दी गई है:

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता (E) = $\frac{q}{4\pi ϵd^2}N{C}^{-1}$

किसी चार्ज के कारण किसी भी बिंदु पर इलेक्ट्रिक फ़ील्ड चिंतता उत्पन्न होने का फलस्वरूप वेक्टर का योग होता है, जिसे प्रत्येक चार्ज द्वारा उत्पन्न बिंदुओं की फ़ील्ड चिंतताओं की प्रत्येक का योग है।

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में एक चार्ज द्वारा अनुभवित बल

एक विद्युत फ़ील्ड में एक चार्ज द्वारा अनुभवित बल को दिया जाता है, $$\vec{F}=Q\vec{E}$$ जहां $\overrightarrow{E}$ विद्युत फ़ील्ड चिंतता है।

विशेष मामले:

यदि Q एक सकारात्मक चार्ज है, तो बल $\overrightarrow{F}$ $\overrightarrow{E}$ की दिशा में कार्रवाई करता है। त्वरण $a=\frac{F}{m}=\frac{QE}{m}$।

यदि क्यू (Q) एक ऋणात्मक आर्थिक हो, तो बल एक विपरीत दिशा में कार्रवाई करता है $\overrightarrow{E}$। त्वरण $a=\frac{F}{m}=\frac{-QE}{m}$ होता है।

एक चार्ज विद्युत क्षेत्र में, चाहे वह स्थित हो या चल रहा हो, एक बल का अनुभव होता है। बिजली का बल चार्ज धारी कण की भार या गति पर प्रभाव नहीं डालता है; यह केवल चार्ज पर निर्भर करता है।

विद्युत क्षेत्र में चार्ज के चलन का मार्ग

एक विद्युत क्षेत्र E की ताकत में रखी गई चार्जित कण Q द्वारा अनुभवित बल EQ के बराबर होता है।

विद्युत क्षेत्र में चार्जित कण का त्वरण a, $a=\frac{EQ}{m}$ के बराबर होता है।

*चार्जित कण की वेग t समय के बाद, जबकि प्रारंभिक वेग 0 होता है, (EQ/m)t के बराबर होती है

चार्जित कण द्वारा चले जाने वाली दूरी $$S = \frac{1}{2}at^2 = \frac{1}{2}\frac{E}{m}t^2 \text{ अगर प्रारंभिक वेग 0 है।}$$

एक विद्युत क्षेत्र में कण का मार्ग

जब एक चार्जित कण एक समान विद्युत क्षेत्र में स्पष्टता के साथ किसी वेग से प्रोजेक्ट किया जाता है, तो उसकी यात्रा एक पराबोला होती है। उसी तरह, जब वेग विद्युत क्षेत्र के साथ असंगत होता है, कण का मार्ग भी एक पराबोला होता है।

जब भौतिक क्षेत्र में ऊर्ध्वाधर में उन्मुक्त रहने वाले एक चार्जित कण का भार m और चार्ज Q होता है, तो _माइक्रो_ग्रैविटेशनल प्रतिभार mg = EQ होता है।

n = mg/Ee, यहाँ m चार्जित कण का भार है, Q चार्ज है, E विद्युत क्षेत्र है, और e मौलिक चार्ज है।

एक समान विद्युत क्षेत्र में मुड़ने वाला पेंडुलम

जब चबी को +ve चार्ज दिया जाता है और इसे एक ऊर्ध्वाधर विद्युत क्षेत्र में मुड़ाया जाता है, तो सरकाव की अवधि की समयांतर (T) निम्न द्वारा दी जाती है।

समयांतर (T) = 2π$\sqrt{\frac{l}{g-\frac{EQ}{m}}}$

उपरोक्त मामले में, यदि चबी को ऋणात्मक चार्ज दिया जाता है, तो समयांतर इस द्वारा दिया जाता है;

समयांतर (T) = $\frac{2\pi \sqrt{l}}{\sqrt{g+\frac{EQ}{m}}}$

विद्युद्योतक क्षेत्र में पोतशरीर मेंकिनेटिक आँदोलन

समान विद्युत क्षेत्र में, एक दिशानिर्देशित ऊपर की ओर विद्युत क्षेत्र में एक प्रारंभिक वेग दिया गया चार्जित कण Q और पोतशरीर के ताप भोर द्वारा एक बल का अनुभव करेगा।

1. उड़ान का समय = $$\frac{2u \sin \theta}{g \pm \sqrt{\frac{E}{m}}}$$

2. अधिकतम ऊंचाई = $$\frac{u^2 \sin^2 \theta}{g \pm \frac{EQ}{m}}$$

3. दायरा = $$\frac{u^2 \sin 2\theta}{g \pm \frac{E_Q}{m}}$$

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में चार्ज़ धमकी की गुणधर्म

1. एक चार्ज़ की खोखली कंडक्टिंग गोल गोलाकार में इलेक्ट्रिक फ़ील्ड घनत्व शून्य होता है।

2. एक गोलाकार चार्ज़ गोला Q बाधित एक सिल्क धागे द्वारा एक क्षैतिज विद्युत फ़ील्ड E में लटकाया जाता है तो धागे के साथ बनाए गए कोण θ दिया जाता है: $$\theta = \tan^{-1}\left(\frac{EQ}{mg}\right)$$।

3. धागे में तनाव $$\sqrt{EQ^2 + mg^2}$$ होता है।

4. एक सूत्र की दाग पर एक सकारात्मक चार्ज़ ले जाने वाले बॉब के धागे में तनाव इस प्रकार होता है: T = mg - EQ।

5. यदि बॉब एक नकारात्मक चार्ज़ ले जाता है, तो धागे में तनाव होता है: $$T = mg + EQ.$$

इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन द्वारा अनुभवित बल

प्रोटॉन पर बल एक त्वरित करने वाला बल है, जबकि इलेक्ट्रॉन पर बल एक विलम्बन करने वाला बल है। यदि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन प्राथमिक रूप से इलेक्ट्रिक फ़ील्ड की दिशा में गति कर रहे हों, तो दोनों धाराएं समान दिशा में समान मात्रा के बलों का अनुभव करेंगी, लेकिन उलट दिशा में।

प्रोटॉन की त्वरण / इलेक्ट्रॉन का विलंबन = इलेक्ट्रॉन की द्रव्यमान / प्रोटॉन की द्रव्यमान।

समाधानित उदाहरण

प्रश्न: एक रजत इंसुलेटेड तार की ढाल पर एक लंबवत समय त्रिभुज ABC के रूप में एक कठोर इंसुलेटेड वायरफ़्रेम दिया गया है, जिसमें दो बीड बराबर मास के m को बाधित चार्ज़ q₁ और q₂ के साथ जुड़ा होता है और ढारी को चलाने के योग्य है, तो बीड स्थिर होने की केस क्या है?

• 1. आयत α (∠APQ)
• 2. डोरियों में तनाव
• 3. बीड के सामान्य प्रतिक्रियाएं।
• 4. यदि अब धागों को कटा जाता है, तो बीड निरंतर स्थिर रहने के लिए चार्ज़ के मान क्या हैं?

समाधान:

1. प्रत्येक बीड पर कार्यरत बल हैं:

• mg (नीचे की ओर)
• तनाव
• इलेक्ट्रिक बल
• सामान्य प्रतिक्रियाएँ।

फ़िगर (2) में बलों की दिशाएँ चित्रित की गई हैं:

AB और AC के सापेक्ष AB और AC के समान बलों का संतुलन साधने के लिए AB के संघर्षों और लोते गतिविधियों को सामन्य करने के लिए बाध्य करें

T cos α = F cos α + mg sin 30℃ (1)

F sin α + N₁ = mg cos 30℃ + T sin α (2)

T sin α = F sin α + mg cos 30℃ (3)

$N^2+Fcos\alpha =Tcos\alpha +mgcos60℃$ (4)

समीकरण (1) और (3) से;

(F - T) cos α = mg sin 30℃

T - F sin α = mg cos 30℃

भाग करने पर, cot α = tan 30℃ = cot 60℃

इसलिए, α = 60℃।

⇒ सीखें अधिक: समरूपी प्रतिमान

2. (1) में एल्फा की मान को बदलकर और यह देखते हुए कि

\(\frac{1}{4\piई}\frac{कु_1कु_2}{गु_2}=ला\)

\begin{array}{l}त\ cos\ 60^\circ + mg\ sin\ 60^\circ = \frac{1}{4\pi {{ई }}_0} \frac{{क}़_1{{क}़_2}}{{ल }^2}\end{array}

$$\begin{array}{l}ट= \frac{1}{4\pi {{\varepsilon }_{0}}} \frac{{{क}_{1}}{{क}_{2}}}{{{\ल }^{2}}} + mg\end{array}$$

3. N₁ = mg cos 30º + (T - F) sin 60º

⇒ N₁ = mg \begin{array}{l} \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} mg = \sqrt{3} mg \end{array}

N₂ = (T - F) cos 60℃ + mg cos 60℃

2 mg × 1/2 + 2 mg × 1/2 = 4 mg.

4. जब सूत्र काट दिया जाता है, और T = 0, तो समीकरण (1) से

0 = F cos 60℃ + mg sin 30℃

F + Mg = 0

यह परिणाम इस धारणा पर आधारित है कि q₁ और q₂ का संकेत समान है, जो प्रतिस्पर्धा की शक्ति को दर्शाता है।

मात्रीभूतता के लिए m_ग निश्चित दिशा में होता है, इसका चिन्ह बदला नहीं जा सकता है, लेकिन F का चिन्ह बदला जा सकता है, क्योंकि यदि q₁ और q₂ विपरीत चिन्ह के हों, तो F का चिन्ह + से - हो जायेगा।

यदि q₁ और q₂ विपरीत चिन्ह होते हैं, तो

• F + mg = 0 स्थिरता की स्थिति है।

\begin{array}{l}mg = \frac{1}{4\pi {{ई }_{0}}}\frac{{क}_{1}{{क}_{2}}}{{{\ल }^{2}}}\end{array}

$$\begin{array}{l}{क}़_1कु_2 = 4\pi\ई_0मग\end{array}$$

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विद्युत फ़ील्ड तीव्रता पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: एक असीमित छोटा परीक्षण चार्ज एक बिंदु पर विद्युत फ़ील्ड तीव्रता को प्रभावित नहीं करेगा, जो एक सटीक मापन के लिए अनुमानित होगा।

उपयोग में आने वाला परीक्षण चार्ज असीमित रूप से छोटा होना चाहिए ताकि इसके द्वारा एक फ़ील्ड उत्पन्न नहीं होगा। विद्युत फ़ील्ड तीव्रता की वास्तविक मूल्य परीक्षण चार्ज द्वारा उत्पन्न फील्ड के कारण प्रभावित होगा।

प्रश्न: विद्युत तीव्रता स्केलर या वेक्टर मान है?

विद्युत फ़ील्ड तीव्रता एक वेक्टर मान है।

प्रश्न: विद्युत फ़ील्ड में एक बिंदु पर विद्युत तीव्रता को परिभाषित करें।

विद्युत तीव्रता एक बिंदु पर एकिक ऐक्य चार्ज पर लागू बल की मात्रा है।