विद्युत क्षेत्र रेखाएं क्या होती है? Electric force line
नमस्कार दोस्तों इस लेख में हम जानेंगे कि विद्युत क्षेत्र रेखाएं (Electric force line) क्या होती है? विद्युत क्षेत्र रेखाओं के गुण क्या होते हैं? विद्युत तीव्रता या क्षेत्र शक्ति क्या होती है? फ्लक्स घनत्व तथा विद्युत फ्लक्स क्या होता है? तथा इससे जुड़े हुए अनेक तथ्यों के बारे में जानेंगे।
विद्युत क्षेत्र रेखाओं के गुण | property of Electric force line
विद्युत क्षेत्र रेखाओं (Electric force line) के निम्न लिखित गुण होते हैं –
- विद्युत क्षेत्र रेखाएँ धन आवेश से दूर और ऋणात्मक आवेश की ओर निर्देशित होती हैं ताकि किसी भी बिंदु पर, किसी क्षेत्र रेखा की स्पर्शरेखा उस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की दिशा देती है।
- बल की विद्युत रेखाएँ एक धनात्मक आवेश से शुरू होती हैं और ऋणात्मक आवेश पर समाप्त होती हैं।
- बल की विद्युत रेखाएँ आवेशित सतह से सामान्य रूप से निकलती हैं या प्रवेश करती हैं।
- बल की विद्युत रेखाएँ एक कंडक्टर से नहीं गुजर सकती हैं। इसका मतलब है कि अंदर विद्युत क्षेत्र एक चालक शून्य है।
- बल की विद्युत रेखाएं एक दूसरे को कभी नहीं काटती हैं, यदि बल की दो विद्युत रेखाएं एक दूसरे को एक बिंदु पर काटती हैं (जैसे कि चित्र 5.5 में बिंदु P), तो उस पर दो स्पर्शरेखा खींची जा सकती हैं बिंदु। इसका अर्थ होगा उस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की दो दिशाएँ जो असंभव हैं।
- बल की विद्युत रेखाओं की लंबाई में संकुचन की प्रवृत्ति होती है। यह विपरीत आवेशित निकायों के बीच आकर्षण की व्याख्या करता है।
- विद्युत बल रेखाओं में पार्श्व रूप से विस्तार करने की प्रवृत्ति होती है, अर्थात, वे अपनी लंबाई के लंबवत दिशा में कैश से दूसरे को अलग करने की प्रवृत्ति रखते हैं। यह समान आवेशों के बीच प्रतिकर्षण की व्याख्या करता है।
विद्युत तीव्रता या क्षेत्र शक्ति
एक विद्युत क्षेत्र का वर्णन करने के लिए, हमें इसकी तीव्रता या ताकत को निर्दिष्ट करना होगा, किसी भी बिंदु पर डेट्रिक क्षेत्र की तीव्रता उस बिंदु पर लगाए गए एक इकाई सकारात्मक चार्ज पर कार्य करने वाले बल द्वारा निर्धारित की जाती है। विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु पर विद्युत तीव्रता (या क्षेत्र की ताकत) उस बिंदु पर रखे गए सकारात्मक चार्ज पर कार्य करने वाला बल है। इसकी दिशा वह दिशा है जिसके साथ बल कार्य करता है, एक बिंदु पर विद्युत तीव्रता,
E = F/+Q N/C
जहां, Q = उस बिंदु पर रखे गए कूलम्ब में चार्ज तथा F = Q कूलम्ब पर कार्य करने वाले न्यूटन में बल है।
यदि 2 कूलम्ब का आवेश एक विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु 10 N के बल का अनुभव करता है, तो उस बिंदु पर विद्युत तीव्रता 10/2 = 5 N/C होगी। निम्नलिखित बिंदुओं को ध्यान से देखा जा सकता है:-
- डी चूंकि विद्युत तीव्रता एक बल है, यह एक वेक्टर मात्रा है जिसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं।
- विद्युत तीव्रता को बल रेखाओं के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। जहाँ बल रेखाएँ एक दूसरे के निकट होती हैं, वहाँ तीव्रता अधिक होती है और जहाँ बल रेखाएँ व्यापक रूप से अलग होती हैं, वहाँ तीव्रता कम होती है।
- विद्युत तीव्रता को V/m में भी व्यक्त किया जा सकता है। तथा 1 V/m = 1 N/C
विद्युत फ्लक्स और फ्लक्स घनत्व
विद्युत क्षेत्रों के अलावा, हम आमतौर पर विद्युत फ्लक्स (प्रतीक y द्वारा निरूपित) शब्द का उपयोग विद्युत लाइनों की शक्ति के स्थान पर करते हैं। विद्युत प्रवाह को कूलम्ब में मापा जाता है। इस प्रकार Q कूलॉम से आवेशित कोई पिंड Q कूलॉम के कुल विद्युत प्रवाह का उत्सर्जन करता है।
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अर्थात विद्युत फ्लक्स = Q कूलॉम
विद्युत प्रवाह घनत्व को विद्युत फ्लक्स के रूप में परिभाषित किया जाता है जो सामान्य रूप से एक इकाई क्षेत्र से होकर गुजरता है। इस प्रकार यदि Q कूलम्ब का विद्युत फ्लक्स सामान्य रूप से A m² क्षेत्र से गुजर रहा है,
तो विद्युत फ्लक्स घनत्व, D = Electric flux/A = Q/A C/m² तथा अनुपात D/E निरपेक्ष पारगम्यता (ɛ) के बराबर है अर्थात D/E = ɛ या D = ɛE = ɛ0 ɛr E
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