सामग्री की सूची:

• विद्युत क्षेत्र में एक चार्ज द्वारा महसूस होने वाला बल
• विद्युत क्षेत्र में चार्जित कण का गति
• विद्युत क्षेत्र में चार्जित कण की गुणधर्म
• हल किए गए उदाहरण

विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा एक विद्युत क्षेत्र में एक दिए गए बाइंडिंग पर इकाई चार्ज प्रति एकांत बाइंडिंग की बाईं और् समय।

एक चार्ज के चारों ओर के विद्युत क्षेत्र को उसका प्रभाव निश्चित कर सकता है। एक बिंदु पर विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा वह बल है जो उस बिंदु पर रखे गए एकांत पॉजिटिव चार्ज द्वारा अनुभव किया जाता है।

विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा एक बहुपकारी मात्रक है।

इसे ‘ई’ द्वारा चिह्नित किया जाता है।

सूत्र: विद्युत क्षेत्र = $\frac{\mathrm{एकांत}}{\mathrm{चार्ज}}$।

‘ई’ की इकाई NC^-1 या Vm^-1 है।

सकारात्मक चार्ज के कारण विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा हमेशा चार्ज से दूर दिशा में होती है और ऋणात्मक चार्ज के कारण सदैव चार्ज की ओर से होती है।

एक बिंदु चार्ज से d इकाई दूरी पर विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा द्वारा अनुभवित की जाने वाली विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा को निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है:

विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा (ई) = $\frac{\mathrm{चार्ज}}{4\pi \mathrm{फ़ाई}{d}^2}N{C}^{-1}$

किसी संख्या के चार्ज के कारण किसी भी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा, प्रत्येक चार्ज द्वारा प्रस्तुत की जाने वाली व्यक्तिगत क्षेत्र प्रतिस्पर्धाओं के वेक्टर संचय के बराबर होती है।

विद्युत क्षेत्र में एक चार्ज द्वारा महसूस होने वाला बल

विद्युत क्षेत्र में एक चार्ज द्वारा महसूस होने वाला बल द्वारा दिया जाता है, $$\vec{F}=Q\vec{E}$$ जहां $\overrightarrow{E}$ विद्युत क्षेत्र प्रतिस्पर्धा है।

विशेष मामला:

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

यदि क्यू एक नकारात्मक चार्ज है, तो बल एक विपरीत दिशा में कार्रवाई करता है $\overrightarrow{E}$। त्वरण $a=\frac{F}{m}=\frac{-QE}{m}$।

एक इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में एक चार्जित कण को शांति या गति परिभोग करने पर बल का अनुभव होता है। चार्ज द्वारा विधुत बल का मास या वेग पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है; यह केवल चार्ज पर निर्भर करता है।

इलेक्ट्रिक भार में चार्जित कण का गति

एक बिजली क्षेत्र में रखे गए चार्जित कण का बल, प्रभाव E के विकीर्ण चार्ज Q के बराबर होता है।

इलेक्ट्रिक फ़ील्ड में चार्जित कण की त्वरण, $a=\frac{EQ}{m}$।

निर्देश को बदलते समय t के बाद चार्जित कण की वेग, मानिक E के बराबर होती है।

चार्जित कण द्वारा यात्रा की गई दूरी है $$S = \frac{1}{2}at^2 = \frac{1}{2}\frac{E}{m}t^2 \text{ अगर प्रारंभिक वेग शून्य हो।}$$

बिजली क्षेत्र में कण का पथ

जब एक चार्जित कण एक सेंटीमीटरी बिजली क्षेत्र में उड़ान भरता है, जहां कुछ वेग सीधे क्षेत्र के लिए होता है, तो इसका पथ एक पाराबोला के रूप में होता है। उसी तरह, जब वेग क्षेत्र के साथ सीधी नहीं होता है, तो कण का पथ भी एक पाराबोला होता है।

जब एक चार्जित कण और चार्ज की भूर्जी में लटका हुआ होता है, तो _मैस _ इकाई के बराबर होता है। Q चार्ज, E इलेक्ट्रिक फ़ील्ड और e आधारभूत चार्ज के लिए mg = EQ होता है।

n = mg/Ee, जहां m चार्जित कण का मास, Q चार्ज है, E इलेक्ट्रिक फ़ील्ड है और e मौलिक चार्ज है।

एक समान बिजली क्षेत्र में उड़ान भरने वाले पेंडुलम द्वारा विचलित होना

जब बॉब को किसी नकारात्मक चार्ज दिया जाता है, तो समयान्तर (T) निम्न द्वारा दिया जाता है;

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

बिजली क्षेत्र में प्रक्षेप गति

एक चार्जित कण जिसमें चार्ज Q और प्रारंभिक वेग u हो, किसी झुकाव के साथ आक्षेपित होता है जो क्षैतिज रूप से आरोही बिजली क्षेत्र में अनुभव किए गए बल के कारण होता है।

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

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

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

विद्युत आधारित कणों की गुणधर्म

1. एक भारी हुए चालित गोलकारी कण के अंदर का विद्युत क्षेत्र घनत्व शून्य होता है।

2. जब किसी आधारभूत के ऊपर एक विद्युतीय क्षेत्र में एक व्यासायी प्रदेश वाली गोलक के धारी से बना हुआ या तार उभरी हुई होती है, तो वायुमंडल के साथ संघात बनाता है जो $$\theta = \tan^{-1}\left(\frac{EQ}{mg}\right)$$ के रूप में दिया जाता है।

3. तार में उत्तेजना $$\sqrt{EQ^2 + mg^2}$$ होती है।

4. एक सिलक धागे में लटकते हुए एक संकेतक धारा वाली एक बॉब में तार की तनाव होती है: T = mg - EQ।

5. अगर लटकते हुए एक नकारात्मक धारा धारण करता है, तो तार की तनाव होती है: $$T = mg + EQ.$$।

इलेक्ट्रॉन्स और प्रोटॉन्स द्वारा महसूस किया जाने वाला बल

प्रोटॉन पर एक त्वरण करने वाला बल होता है, जबकि इलेक्ट्रॉन पर एक रोकने वाला बल होता है। अगर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन पहले से ही विद्युत क्षेत्र की दिशा में गति कर रहे हैं, तो दोनों कणों को एक ही मात्रा के बल का सामना करना पड़ेगा, लेकिन उल्टी दिशाओं में।

प्रोटॉन की त्वरण / इलेक्ट्रॉन का रोकथाम = इलेक्ट्रॉन की मास / प्रोटॉन की मास।

हल किया गया उदाहरण

सवाल: एक सख़्त इनसुलेट किए गए तार के मांडल में एक समकोणी त्रिभुज ABC है, जिसमें एक तार की लम्बाई L के बांधी हुई दो मनकों की धाराओं के वजन m हैं और वह आपस में इसके बिना फ्रिक्शन कुतरते हैं, तो यहां कैसी स्थिति होती है जब मनकों को स्थिर स्थिति में होने की हो रही है?

• 1. कोण एक्स।
• 2. तार में तनाव
• 3. मनकों के सामान्य प्रतिक्रियाएँ।
• 4. अगर अब तार काट दी जाती है, तो मनकों को स्थिर रहने के लिए किस चार्ज की मान्यता होती है?

समाधान:

1. हर मनक पर कार्रवाई कर रहे बल होते हैं:

• mg (नीचे)
• तनाव
• विद्युत बल
• सामान्य प्रतिक्रियाएँ।

बलों की दिशाएँ नीचे दी गई चित्र में दिखाई गई हैं:

AB और AC के साथ संघात करने और नीचे और सामान्यरेखा के परामर्श के साथ तार की स्थिरता प्राप्त करने के लिए बाजु पर तानाव समान्यता करें

तार कोस α = एफ कोस α + mg सिन 30℃ (1)

एफ सिन α + N₁ = mg कॉस 30℃ + तार सिन α (2)

तार सिन α = एफ सिन α + mg कॉस 30℃ (3)

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

समीकरणों (1) और (3) से;

(F - T) cos α = mg sin 30℃

तार - F sin α = mg cos 30℃

भाग करें, cot α = tan 30℃ = cot 60℃

इसलिए, α = 60℃।

⇒ और जानें: समक्षतास्थल

2. (1) में α के मान को स्थान पर जोड़ने और ध्यान देते हुए

\(\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{\ell^2} = F\)

\begin{array}{l}T\ cos\ 60^\circ + mg\ sin\ 60^\circ = \frac{1}{4\pi {{\varepsilon }_{0}}} \frac{{{q}_{1}}{{q}_{2}}}{{{\ell }^{2}}}\end{array}

$$\begin{array}{l}T = \frac{1}{4\pi {{\varepsilon }_{0}}} \frac{{{q}_{1}}{{q}_{2}}}{{{\ell }^{2}}} + mg\end{array}$$

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 डोर काट दी जाती है, और T = 0, तब समीकरण (1) से

0 = F cos 60℃ + mg sin 30℃

F + Mg = 0

यह परिणाम मान लिया जाता है कि q₁ और q₂ का सामान्य होता है, जिससे संकेत करते हैं कि प्रतिक्रिया का एक बल होता है।

क्योंकि m_g की दिशा में सुधार किया जाता है, इसका चिन्ह उलट नहीं किया जा सकता है, लेकिन F का चिन्ह उलट किया जा सकता है, क्योंकि यदि q₁ और q₂ विपरीत चिन्ह के होते हैं, तो F के चिन्ह में से + से - बदल जाएगा।

यदि q₁ और q₂ के चिन्ह विपरीत होते हैं, तो

• F + mg = 0 संतुलन की स्थिति है।

\begin{array}{l}mg = \frac{1}{4\pi {{\varepsilon }_{0}}}\frac{{{q}_{1}}{{q}_{2}}}{{{\ell }^{2}}}\end{array}

$$\begin{array}{l}q_1q_2 = 4\pi\varepsilon_0mg\end{array}$$

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विद्युत क्षेत्र प्रभाव पर आम प्रश्न

सवाल: एक संकेत विद्युत क्षेत्र प्रभाव में एक अत्यंत छोटे परीक्षण चार्ज से बाधित नहीं होगा, इसलिए एक सटीक माप परमाणुसार करने की अनुमति देते हैं।

उपयोग किए जाने वाले परीक्षण चार्ज का अत्यंत छोटा होना चाहिए ताकि वह अपना खुद का क्षेत्र नहीं उत्पन्न करे। परीक्षण चार्ज के द्वारा प्रदर्शित विद्युत क्षेत्र प्रभाव की वास्तविक मान्यता प्रभावित हो जाएगी।

सवाल: विद्युत क्षेत्र प्रभाव वैक्टर या स्केलर मात्रा होता है?

विद्युत क्षेत्र प्रभाव एक वैक्टर मात्रा होता है।

सवाल: वैद्युतीय क्षेत्र में एक बिंदु पर विद्युतीय क्षेत्र प्रभाव की परिभाषा दें।

एक बिंदु पर विद्युतीय क्षेत्र प्रभाव उस अंतराल पर उत्कृष्ट बल की मात्रा है जो उस बिंदु पर किसी एकीकरण चार्ज पर प्रभावित होगी।