इलेक्ट्रिक फील्ड लाइन्स की अवधारणा माइकल फैराडे द्वारा पेश की गई थी, उनका जन्म 22 सितंबर 1791 को लंदन में हुआ था और 25 अगस्त 1867 को हैम्पटन कोर्ट पैलेस, मोलेसी में उनका निधन हुआ था। भौतिकी के कई क्षेत्रों में, विद्युत क्षेत्र महत्वपूर्ण हैं और विद्युत प्रौद्योगिकी में इन क्षेत्रों का व्यावहारिक रूप से शोषण किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों और परमाणु नाभिक के बीच आकर्षक बल, विद्युत क्षेत्र जिम्मेदार हैं। विद्युत क्षेत्र संकेत शक्ति एसआई इकाई v / m (वोल्ट प्रति मीटर) है और समय-समय पर चुंबकीय क्षेत्र या द्वारा विद्युत शुल्क, विद्युत क्षेत्र बनाए जाते हैं। विद्युत दायर लाइनों की संक्षिप्त व्याख्या और क्षेत्र लाइनों के प्रतिनिधित्व पर चर्चा की जाती है।
इलेक्ट्रिक फील्ड लाइन्स क्या है?
परिभाषा: एक विद्युत क्षेत्र रेखा को एक क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें एक विद्युत आवेश एक बल का अनुभव करता है। आवेशित वस्तुएँ या तो धनात्मक या ऋणात्मक हो सकती हैं, विपरीत आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं और आवेशों को पीछे हटाना पसंद करते हैं। फ़ील्ड लाइनें एक एकल आवेश या आवेशों के समूह द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र के दृश्य निरूपण हैं और इसे ई-क्षेत्र के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। यह एक त्रि-आयामी अवधारणा है और इसलिए इसे एक विमान में बहुत महान शुद्धता के लिए कल्पना नहीं की जा सकती है। अक्षर E विद्युत क्षेत्र वेक्टर का प्रतिनिधित्व करता है और यह प्रत्येक बिंदु पर फ़ील्ड लाइन के लिए स्पर्शरेखा है। इन पंक्तियों की दिशा विद्युत क्षेत्र वेक्टर की दिशा के समान है।
प्वाइंट चार्ज और ग्रुप ऑफ चार्ज के कारण इलेक्ट्रिक फील्ड इंटेंसिटी
बिंदु आवेशों के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता युग्मन के नियम का उपयोग करके प्राप्त की जा सकती है। बिंदु क्षेत्र के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाई गई है।
बिजली-क्षेत्र-तीव्रता-कारण-से-बिंदु-प्रभारी
युग्मन के नियम के अनुसार, बल 'एफ' को व्यक्त किया जाता है
एफ = क्यू * क्यू०/ 4 /०आरदोr e ……………………… eq (1)
एक बिंदु आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को व्यक्त किया जाता है।
ई = एफ / क्यू०r… ……………………। eq (2)
Eq (2) में सब्स्टीट्यूट eq (1) को पॉइंट चार्ज और साथ में इलेक्ट्रिक फील्ड इंटेंसिटी एक्सप्रेशन मिलेगा भार निरीक्षण
ई = क्ष * क्ष०/ 4 /०आरदो* 1 / q0 आर ̂
ई = क्यू / 4 =०आरदोr 3 ……………… eq (3)
जहाँ r r इकाई वेक्टर है
पॉइंट चार्ज और टेस्ट चार्ज के साथ पॉइंट चार्ज के कारण एक समीकरण (3) विद्युत क्षेत्र की तीव्रता है। आरोपों के समूह के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है
विद्युत-क्षेत्र-तीव्रता-नियत-से-समूह-आवेश
कहां क्यू 1,क्या नदो,क्या न3,क्या न4,क्या न5,क्या न६………। क्या न एन आरोप और हैं आर1,आरदो,आर3,आर4,आर5,आर६………। आरएन दूरियां हैं।
बिंदु p पर आवेशों के समूह के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता बताई गई है
ई = ई1+ ईदो+ ई३+ ई४+ ……… + ईएन……………………। eq (4)
जैसा कि हम जानते हैं कि बिंदु के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता उपरोक्त eq (3) में व्यक्त की जाती है, इसी तरह
है1= क्यू1/ 4 /०आर1दोआर ̂1
हैदो= क्यूदो/ 4 /०आरदोदोआर ̂दो
है३= क्यू३/ 4 /०आर३दोआर ̂३…………हैएन= क्यूएन/ 4 /०आरएनदोआर ̂एन
पदार्थ ई1,हैदो,है3,है4,………हैएन eq (4) में मान मिलेगा
ई = क्ष1/ 4 /०आर1दोआर ̂1+ क्यूदो/ 4 /०आरदोदोआर ̂दो+ क्यू३/ 4 /०आर३दोआर ̂३+ ……… .. + qएन/ 4 /०आरएनदोआर ̂एन
ई = 1/4 =०[क्या न1/ आर1दोआर ̂1+ क्यूदो/ आरदोदोआर ̂दो+ क्यू३/ आर३दोआर३… + ……… .. + qएन/ आरएनदोआर ̂एन] …………………………। eq (5)
आरोपों के समूह के कारण एक समीकरण (5) विद्युत क्षेत्र की तीव्रता है
फील्ड लाइन्स का प्रतिनिधित्व
Q> 0 के लिए: जब q शून्य से अधिक होता है (q> 0), चार्ज पॉजिटिव होता है और फील्ड लाइन्स रेडियल आउटवर्ड होती हैं। Q> 0 के लिए फ़ील्ड लाइनों को नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
बिजली-क्षेत्र-लाइन-के लिए-प्रभारी-से अधिक-शून्य
क्ष के लिए<0: जब q शून्य से कम हो (q<0), the charge is negative and the field lines are radially inward. The field lines for q<0 are shown in the below figure.
for-q-less-than-zero
शुल्क या डिपोल के विपरीत: आरोपों के विपरीत क्षेत्र रेखाओं का प्रतिनिधित्व या द्विध्रुवीय नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
इलेक्ट्रिक-फील्ड-लाइन्स-के लिए-विपरीत शुल्क
इसी तरह के आरोपों के लिए
अगर - q1 | = | q2 |: यदि चार्ज क्यू1और क्यूदोसमान हैं, तटस्थ बिंदु और क्षेत्र की तीव्रता समान शुल्क के लिए शून्य है और यह q के केंद्र में है1और क्यूदोशुल्क।
प्रभारी-q1-is-बराबर-से-q2
यदि - q1 |> | q2 |: यदि चार्ज क्यू1q से अधिक हैदोतटस्थ बिंदु ’p 'चार्ज q की ओर ले जाता हैदोछोटे परिमाण का।
यूनिफ़ॉर्म इलेक्ट्रिक फ़ील्ड: समान विद्युत क्षेत्र में क्षेत्र रेखाएं सकारात्मक आवेश से शुरू होती हैं और ऋणात्मक आवेश में जाती हैं। फ़ील्ड लाइनें समवर्ती हैं और लाइनें समान विद्युत क्षेत्र में समानांतर हैं।
समान-विद्युत-क्षेत्र
गुण
विद्युत क्षेत्र रेखाओं के गुण हैं
- फ़ील्ड लाइनें सकारात्मक चार्ज से शुरू होती हैं और नकारात्मक चार्ज पर समाप्त होती हैं
- क्षेत्र की लाइनें निरंतर हैं
- क्षेत्र रेखाएँ कभी भी प्रतिच्छेद नहीं करती हैं (कारण: यदि वे एक-दूसरे को काटते हैं, तो बिंदु पर एक विद्युत क्षेत्र की दो दिशाएँ होंगी जो नहीं है)
- मजबूत विद्युत क्षेत्र के क्षेत्र में, लाइनें एक दूसरे के बहुत करीब होती हैं जबकि कमजोर विद्युत क्षेत्र की रेखाएं दूर होती हैं
- समान विद्युत क्षेत्र रेखा के क्षेत्र में, समांतर समानांतर रेखाएँ होती हैं
- फ़ील्ड लाइनें हमेशा कंडक्टर की सतह के लिए सामान्य होती हैं
विद्युत क्षेत्र रेखाएँ खींचने के नियम
क्षेत्र रेखाएँ खींचने के नियम हैं
- बिंदु प्रभार के एक दिए गए समूह के लिए, फ़ील्ड लाइनें हमेशा सकारात्मक चार्ज से उत्पन्न होती हैं और एक नकारात्मक चार्ज में समाप्त होती हैं। यदि कुछ अतिरिक्त शुल्क है तो कुछ लाइनें अनिश्चित काल के लिए शुरू होंगी या समाप्त होंगी।
उदाहरण के लिए, उपरोक्त आकृति में q1q से अधिक हैदो। पंक्तियों की उत्पत्ति q में हुई हैदो, इसलिए क्षदोसकारात्मक है और प्रभारी q में है1कुछ लाइनें असीम रूप से दूर से आ रही हैं। - ऋणात्मक आवेश पर समाप्त होने या धनात्मक आवेश को छोड़ने वाली रेखाओं की संख्या आवेश के परिमाण के समानुपाती होती है।
तो उच्च चार्ज अधिक पंक्तियाँ उससे निकल जाएगी यदि यह एक सकारात्मक चार्ज है या इसमें नकारात्मक चार्ज होने पर समाप्त हो जाएगा। - क्षेत्र रेखाएं कभी भी एक दूसरे को पार नहीं करती हैं
सामान्य प्रश्न
1)। विद्युत क्षेत्र रेखाएँ किस प्रकार की होती हैं?
एकसमान विद्युत क्षेत्र और गैर-समान विद्युत क्षेत्र दो प्रकार के विद्युत क्षेत्र रेखाएँ हैं। क्षेत्र रेखा को एक समान विद्युत क्षेत्र कहा जाता है जब विद्युत क्षेत्र स्थिर होता है और कहा जाता है कि यह गैर-समान विद्युत क्षेत्र है जब क्षेत्र हर बिंदु पर अनियमित होता है।
२)। आप एक विद्युत क्षेत्र कैसे बनाते हैं?
स्थिर आवेशों द्वारा, विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, और गतिमान आवेशों द्वारा चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
३)। विद्युत क्षेत्र का उत्पादन कैसे किया जाता है?
विद्युत क्षेत्र आवेशित कणों द्वारा निर्मित होता है। क्षेत्र की दिशा में, सकारात्मक चार्ज में तेजी आ रही है और क्षेत्र की विपरीत दिशा में, नकारात्मक चार्ज कणों में तेजी आती है।
4)। बिंदु आवेशों के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता क्या है?
पॉइंट चार्ज और टेस्ट चार्ज के साथ पॉइंट चार्ज के कारण विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को व्यक्त किया जाता है
ई = क्यू / 4 =०आरदोआर ̂
जहाँ E विद्युत क्षेत्र की तीव्रता है, r ̂ इकाई वेक्टर है और q आवेश है।
5)। विद्युत क्षेत्र की रेखाएँ क्षेत्र की ताकत का संकेत कैसे देती हैं?
विद्युत क्षेत्र रेखाएँ शक्ति स्रोत आवेश पर निर्भर करती हैं और जब क्षेत्र रेखाएँ एक साथ पास होती हैं तो विद्युत क्षेत्र मज़बूत होता है।
इस आलेख में, विद्युत क्षेत्र बिंदु प्रभारी और आवेश समूह के कारण तीव्रता, क्षेत्र लाइनों का प्रतिनिधित्व, गुण फ़ील्ड रेखाएँ, और विद्युत क्षेत्र रेखाएँ खींचने के नियमों पर चर्चा की जाती है। यहां आपके लिए एक प्रश्न है, एक विद्युत क्षेत्र में परीक्षण चार्ज और प्वाइंट चार्ज क्या है?
