इलेक्ट्रोस्टैटिक्स क्या है?

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स इलेक्ट्रिक आराम पर एकत्रित आवेशों का अध्ययन है।

शांतिमिलित विद्युत आवेशों का अध्ययन इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के रूप में जाना जाता है। इलेक्ट्रोस्कोप उस शरीर की आवेश का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है, जहां पिथ बॉल इलेक्ट्रोस्कोप और गोल्ड लीफ इलेक्ट्रोस्कोप दो प्रकार के इलेक्ट्रोस्कोप हैं। गोल्ड लीफ इलेक्ट्रोस्कोप, Bennet द्वारा आविष्कृत किया गया है, जो केवल एक आवेश का पता नहीं लगाता है, बल्कि आवेश की प्रकृति और मात्रा भी लगाता है।

Conductor, Insulator और Semiconductors

एक शरीर जिसमें विद्युत आवेश आसानी से प्रवाहित हो सकता है, उसे conductor कहा जाता है (जैसे-धातुएँ)।

एक शरीर जिसमें विद्युत आवेश प्रवाहित नहीं हो सकते हैं, उसे insulator या dielectric (जैसे-कांच, ऊन, रबर, प्लास्टिक इत्यादि) कहा जाता है।

Semiconductors वह पदार्थ हैं जो धातुओं और इन्सुलेटर्स के बीच स्थान रखते हैं, जैसे-सिलिकॉन और जर्मेनियम।

इकाईक Dielectric Strength: इसमें एक इंसुलेटर की इंसुलेटरी गुणवत्ता को तोड़ने के लिए आवश्यक न्यूनतम विद्युत क्षेत्र प्रतिष्ठान होती है।

हवा की डाईलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ <mathxmlns=“http://www.w3.org/1998/Math/MathML">3∗106V<mrowdata-mjx-texclass=“ORD”>/m

Teflon की डाईलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ <mathxmlns=“http://www.w3.org/1998/Math/MathML">60∗106Vm-1

एक गोला की अधिकतम आवेश धारण किए जा सकने की संभावना उसकी साइज़ और मध्यम की डाईलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ पर निर्भर करती है।

1. एक गोला में विद्युत आवेश का अधिकतम आवेश घनत्व बिना किसी रुकावट के स्वतंत्र क्षेत्र में एक दूरी पर स्थानांतरित होने वाले विद्युत आवेश E के आधार पर R त्रिज्याक के लिए <mathxmlns=“http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Eε<mrowdata-mjx-texclass=“ORD”>₀(R<mrowdata-mjx-texclass=“ORD”>/r)<mrowdata-mjx-texclass=“ORD”>² है।

2. जब हवा में विद्युत क्षेत्र अपनी डाईलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ से अधिक हो जाता है, तो हवा के परमाणु आयनित हो जाते हैं, जो फिर इस क्षेत्र द्वारा त्वरणीकृत होते हैं, जिससे हवा एक चालक बन जाती है।

पृष्ठ आवेश घनत्व σ

कंडक्टर के पृष्ठ आवेश घनत्व σ को क्षेत्र प्रति इकाई के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे समीकरण <mathxmlns=“http://www.w3.org/1998/Math/MathML">σ=क्षेत्रA द्वारा दिया जाता है, जहां q कुल विद्युत आवेश है और A क्षेत्र है। जब A 1 m² के बराबर होता है, तो σ = q होता है।

पृष्ठ आवेश घनत्व की इकाई कूलम्ब/मीटर होती है और उसके आयाम होते हैं एटीएल^-2। इसका प्रयोग चार्ज्ड डिस्क, चार्ज्ड कंडक्टर और एक अनंत पत्ती आवेश आदि के सूत्र के लिए किया जाता है। इसकी मान्यता कंडक्टर के आकार और कंडक्टर के पास अन्य कंडक्टर और इंसुलेटरों का मौजूद होने पर निर्भर करती है।

1. \begin{array}{l}\sigma\alpha \frac{1}{r^{2}};\text{i.e.}\frac{\sigma_1}{\sigma_2} = \frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}\end{array}

2. σ सबसे अधिक पॉइंट की सतहों पर होता है और समतल सतहों के लिए कमतर होता है।

सतह वाध्वानी चारों कोनों और कोनीय उर्वरक के तीनों को अधिकतम विधुत मात्रा देते हैं।

विद्युत प्रवाह

सतह को छेदित करने वाली बिजली रेखाओं की संख्या, क्षेत्रिक सतह पर विद्युत प्रवाह फ़ी देता है।

एक तत्वीय क्षेत्र ds के माध्यम से विद्युत प्रवाह को क्षेत्र व्यक्ति dA और क्षेत्र ई संख्या के गुणक रूप में परिभाषित किया गया है।

$d\Phi E=Eds\ast cos\theta$

\begin{array}{l} \phi_E = \int \vec{E} \cdot d\vec{s} \end{array}

विद्युत प्रवाह उस समय सबसे अधिक होगा जब विद्युत क्षेत्र सतह के लिए लगभग लगभग ऊंचाई पर होगा $(\Phi =E\ast d\ast s)$

विद्युत प्रवाह न्यूनतम होगा जब क्षेत्र सतह के परिभाषित होगा $(d\Phi =0)$

एक बंद सतह के लिए, बाहरी विद्युत प्रवाह नकारात्मक होगा और आंतरजालीय विद्युत प्रवाह सकारात्मक होगा

विद्युत पोटेन्शियल (वी)

क्षेत्र में एक बिंदु पर विद्युत पोटेन्शियल उन्नति से उसे यहां लाने में किया गया कार्य की मात्रा है। यह उस बिंदु पर एकिक धारा की विद्युत पोटेन्शियल ऊर्जा के बराबर है।

यह एक स्केलर है

वोल्ट के लिए S.I. इकाई वोल्ट है।

एक दूरी ‘दी’ पर वायु या खाली में एक बिंदु धारा के कारण विद्युत पोटेन्शियल $$V = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}.\frac{q}{d}$$

विद्युत पोटेन्शियल (V): $$-\int{\vec{E}.\vec{d}x}$$

\begin{array}{l}v = -E \cdot x\end{array}

कार्य किए गए में dA होने पर एक विद्युत पोटेन्शियल अंतर से q q होने पर दूरी V इलेक्ट्रॉन मुफ्त हो जाते हैं, जहां उच्च विधुतीय पोटेन्शियल से निम्न पोटेन्शियल होने के समय सक्रिय धारा चलेगी।

वेग में प्राप्ति: $\frac{1}{2}m{v}^2=qV$

वेग में प्राप्ति:

$\begin{array}{l}v=\sqrt{\frac{2qV}{m}}\end{array}$

समान पोटेंशियल सतह

ऐसी सतह जिस पर सभी बिन्दु एक ही सामान्य स्थितिकरण होते हैं।

1. समान ध्रुवीय क्षेत्रों की सतह, विद्युत फ़ील्ड के ऊपरों के साथ अनुरूप होती है।

2. सतह पर एक चार्ज को ले जाने में किया गया कार्य शून्य होता है।

एक होल चार्ज स्पेयर के मामले में

1. गोले के भीतर किसी भी बिंदु पर विद्युत फ़ील्ड की प्रतिष्ठा शून्य होती है।

2. सतह पर किसी भी बिंदु पर अधिकतम और यह एक ही होती है और $$\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}.\frac{q}{r^2}$$ द्वारा दी जाती है

3. गोले के बाहर $$\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}.\frac{q}{d^2}$$, जहां d केंद्र से दूरी है, यह ऐसा व्यवहार करता है मानो पूरी चार्ज उसके केंद्र में हो।

वैक्टर रूप में विद्युत फ़ील्ड प्रतिष्ठा $$\vec{E}=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}.\frac{q}{d^3}\vec{d} ;\text{या}; \vec{E}=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}.\frac{q}{d^3}\hat{d}$$

एकाधिक स्रोतों से होने वाली विद्युत फ़ील्ड प्रतिष्ठा अभिकलन के सिद्धांत का पालन करती है।

$\begin{array}{l}\overrightarrow{E}={\overrightarrow{E}}_1+{\overrightarrow{E}}_2+{\overrightarrow{E}}_3+\dots \end{array}$

एक ठोस चार्जयुक्त गोलक के मामले में

गोलक के अंदर किसी भी बिंदु पर संभावित बराबर है जैसा की उसकी सतह पर किसी भी बिंदु पर रहता है।

\begin{array}{l}V = \frac{q}{4\pi \varepsilon_0 r}\end{array}

यह किसी भी सतही है। गोलक के बाहर, बिंदु की दूरी बढ़ने पर प्रतिसंभाव कम होता है।

\begin{array}{l}V = \frac{q}{4\pi {{\varepsilon }_{0}}d}\end{array}

ध्यान दें: एक अचाल, चार्जयुक्त गोलक के भीतर, एक विद्युत क्षेत्र मौजूद होता है।

गोलक के भीतरी विद्युत परिसंचार

\begin{array}{l}E = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\cdot\frac{Q}{R^3}\cdot d\end{array}

गोलक के भीतर, विद्युत क्षेत्र ∝ d; गोलक के बाहर, विद्युत क्षेत्र 1/d² की तरह कम होता है।

इलेक्ट्रॉन वोल्ट

कंपनी प्रौद्योगिकी में ऊर्जा की इकाई को इलेक्ट्रॉनवोल्ट (eV) के रूप में जाना जाता है।

1 eV = 1.602 x 10^-19 J.

विद्युतमय फसल का चार्ज तथा इलेक्ट्रिक फील्ड में

एक सकारात्मक परीक्षण चार्ज जो एक विद्युत फील्ड की दिशा में चलाया जाता है

• इसकी गतिशीलता को बढ़ाता है
• इसकी किनेटिक ऊर्जा बढ़ती है
• इसकी संभावित ऊर्जा कम होती है।

एक चार्जित कण मान (m), चार्ज (q), और द्वारा गिराने का प्रभाव (V) एक गति प्राप्त करता है $\sqrt{\frac{2Vq}{m}}$।

विद्युत ढिंगल

एक निरंतर दूरी द्वारा आलिंगित समान और विपरीत चार्जों का एक जोड़ा विद्युत ढिंगल के रूप में जाना जाता है।

$\overrightarrow{P}=q\cdot 2\overrightarrow{l}$

ढिंगल क्षण

यह है दो चार्जों की गुणांकित कर और चार्जों के बीच दूरी का उत्पाद। यह एक वेक्टर है जो नकारात्मक चार्ज से सकारात्मक चार्ज की ओर दिखाई देता है जो दो चार्जों को जोड़ने वाली रेखा पर स्थित है।

एक विद्युत ढिंगल के ऊबटन पर क्रमी विद्युत फील्ड का प्रभाव होने पर खिंचाव को साझा करने वाला परिश्रम एक संबंध

दो अद्यावसायिक चार्ज के कारण विज्ञान क्षेत्र के कुछ प्रमुख कार्यकारी कोसत्र

यदि शुल्क q₁ और q₂ एक दूरी r से अलग हैं, तो उन दोनों शुल्कों को जोड़ने वाली रेखा पर एक शून्य बिंदु (जहां परिणामस्वरूपी फ़ील्ड प्रतिस्थापन शून्य होती है) बनता है।

1. शुन्य शुल्क की एक बिंदु शुल्कों के बीच में बनती है।

2. कमजोर शुल्क शून्य बिंदु के और पास में स्थित होता है।

![2 बिंदु शुल्कों के कारण संयुक्त फ़ील्ड]()

यदि x q1 से शून्य बिंदु की दूरी है,

$\frac{{\text{q}}_{\text{1}}}{{\text{x}}^{\text{2}}}=\frac{q_2}{{(r-x)}^2}$

**$(x=\frac{r}{\sqrt{\frac{q_2}{q_1}}}+1)\ast \ast ,where(q_1)and(q_2)$ ऐसे होते हैं जैसे शुल्क।

दो असमान शुल्कों से होने वाला अंतर

• 1. यदि q₁ और q₂ विभिन्न शुल्क हैं, तो दो शुल्कों को जोड़ने वाली रेखा पर एक शून्य बिंदु बनता है।
• 2. शून्य बिंदु शुल्कों के बाहर बनता है।
• 3. शुन्य बिंदु किसी कमजोर शुल्क से होता है।

इसमें फ़ॉर्मूला * 4. $\begin{array}{l}\frac{{\text{q}}_{\text{1}}}{{\text{x}}^{\text{2}}}=\frac{q_2}{{(r+x)}^2}\end{array}$

ऊपरी सूत्र के अनुसार $\frac{q_2}{q_1}$ वो आंकिक अनुपात है जो दो आपस में पैदे होने वाली विद्युत आवेश की दूरी r परके एक निर्धारित रशी का इस्तेमाल करते हैं।

दो आपसी आवेश के कारण शून्य सांभावित बिंदु

यदि दो असमान आवेश q₁ और q₂ दूरी r से अलग हैं, तो वैद्युत प्राकृतिक अन्तर का समक बिन्दु दो बिंदुओं पर शून्य होता है जो उन्हें जोड़ने वाली रेखा पर स्थित हैं।

उनके बीच में और दूसरे आवेशों के बाहर।

दोनों बिंदु कमजोर आवेश q₁ के नजदीक हैं।

$\begin{array}{l}\frac{{\text{q}}_{\text{1}}}{{\text{x}}^{}}=\frac{q_2}{(r-x)}\end{array}$ (बिंदु 1 के लिए, आवेशों के भीतर)

इसका हिंदी संस्करण क्या है: $$(\frac{{q_{1}}}{{y^{}}}=\frac{{q_{2}}}{(r+y)},) जहां (q_{2}) $$ बाहरी चार्ज के मोड़ (पॉइंट 2 के लिए) की संख्यात्मक मान है।

$\begin{array}{l}\Rightarrow x=\frac{r}{\frac{q_2}{q_1}+1};y=\frac{r}{\frac{q_2}{q_1}-1}\end{array}$

दो समान चार्जों के कारण कोई क्षमताशील बिंदु नहीं बनता है।

विद्युत रेखाएँ

बलरेखा वह पथ है जिस पर एक इकाई +ve चार्ज विद्युत फ़ील्ड में त्वरण करता है। बलरेखा पर किसी भी बिंदु पर संपर्कवाचक तांगेंटी उस बिन्दु पर फिएल्ड की दिशा देती है।

विद्युत रेखाओं की गुणधर्म

• दो बलरेखाएँ कभी एक दूसरे को काटने नहीं करती हैं।
• एक संख्यात्मक मान में बलरेखाएं अनुमानित रूप से एक बिंदु के चारों ओर नॉर्मली से होने वाली इकाई क्षेत्र से गुजरती हैं, जो बिंदु पर क्षेत्र की ताकत E के समान होती है।
• बलरेखाएं हमेशा चार्जित कंडक्टर पर उद्भव या समाप्त होती हैं।
• विद्युत रेखाएं विस्तृत सर्पवती नहीं बना सकती हैं।
• बलरेखाएं समकक्षीय रूप से लंबवत तन्त्रन करने की प्रवृत्ति रखती हैं और एक दूसरे पर प्रतिष्ठान का बलनयन करती हैं।
• यदि एक स्थान में किसी क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र नहीं होता है, तो वहां कोई विद्युत रेखाएं नहीं होती हैं। कंडक्टर के अंदर, कोई भी विद्युत रेखाएं नहीं हो सकती हैं।

एक बिंदु के चारों ओर गुजरती इकाई क्षेत्र से अनुमानित रूप से गुजरती विद्युत रेखाओं की संख्या E के बराबर होती है।

लाइनों की शक्ति एक समान फील्ड में परस्पर परलेल होती हैं।

इलेक्ट्रिक और चुंबकीय शक्ति के बीच अंतर

इलेक्ट्रिक शक्ति की रेखाएं कभी बंद लूप नहीं बनाती हैं, जबकि चुंबकीय शक्ति की रेखाएं हमेशा बंद लूप बनाती हैं।

इलेक्ट्रिक शक्ति की रेखाएं एक चालक में मौजूद नहीं होती हैं, हालांकि चुंबकीय शक्ति की रेखाएं चुंबकीय सामग्री में मौजूद हो सकती हैं।

विद्युतस्थिरीयता पर आम प्रश्न

प्रश्न: क्या दो बिंदु-शक्तियों के बीच विद्युतस्थिरीय बल एक केंद्रीय बल है?

हाँ, दो बिंदु-शक्तियों के बीच विद्युतस्थिरीय बल एक केंद्रीय बल है।

हाँ, दो बिंदु-शक्तियों के बीच विद्युतस्थिरीय बल हमेशा उन दोनों शक्तियों को जोड़ने वाली रेखा पर कार्रवाई करता है, जिससे इसे एक केंद्रीय बल बनाता है।

दो दिए गए बिंदुओं के बीच विद्युतस्थिरीय बल सबसे अधिक किस अलगाव पर होता है?

दो दिए गए बिंदुओं के बीच विद्युतस्थिरीय बल उस दूरी पर सबसे अधिक होता है जब चार्ज खासकर हवा या वैक्यूम में होते हैं।

क्या विद्युतस्थिरीय बल न्यूटन का तृतीय नियम का पालन करता है?

हाँ, विद्युतस्थिरीय बल न्यूटन का तृतीय नियम का पालन करता है।

हाँ। यदि चार्ज q₁ चार्ज q₂ पर एक बल प्रभावित करता है, तो चार्ज q₂ चार्ज q₁ पर एक समान और उलट बल प्रभावित करता है।

कन्डक्टिव माध्यम द्वारा चार्जिंग कैसे काम करती है?

कन्डक्टिव माध्यम द्वारा चार्जिंग एक विधि है जिसमें एक कंडक्टर को किसी पहले से मौजूदा चार्ज वाले शरीर के संपर्क में लाने से चार्जिंग की जाती है।