एक विद्युत क्षेत्र है a विद्युत आवेश द्वारा उत्पन्न क्षेत्र. विद्युत क्षेत्र a. है वेक्टर महानता जिसका उपयोग उस क्षेत्र के भीतर रखे गए प्रत्येक परीक्षण भार पर लगने वाले बल को मापने के लिए किया जा सकता है।
इस क्षेत्र के भीतर रखा गया कोई भी विद्युत आवेश एक बल के अधीन होगा, जो या तो आकर्षण या प्रतिकर्षण हो सकता है। बल की दिशा आवेशों के चिन्ह (धनात्मक या ऋणात्मक) पर निर्भर करेगी।
बल की तीव्रता अधिक होगी परीक्षण भार क्षेत्र में उत्पादन भार के जितना करीब होगा और उत्पादन भार से उतना ही कम तीव्र होगा।
इलेक्ट्रिक फील्ड फॉर्मूला
आप निम्न सूत्र का उपयोग करके विद्युत क्षेत्र की गणना कर सकते हैं:
कहा पे,
- तथा विद्युत क्षेत्र की ताकत से मेल खाती है और इसकी इकाई N/C. है
- क0 निर्वात में स्थिरवैद्युत नियतांक है, जिसका मान 8.99,109 N.m. है2/सी2
- |क्यू| विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करने वाले आवेश का मापांक है, अर्थात आवेश संकेत पर विचार नहीं किया जाता है
- घ प्रेक्षित बिंदु और जनरेटिंग लोड के बीच मीटर में दूरी है
आवेश का विद्युत क्षेत्र
भौतिकी में क्षेत्र का विचार किससे संबंधित है? बल बातचीत एक निश्चित दूरी दी। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को किसी ऐसे पिंड द्वारा महसूस किया जा सकता है जो गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाकर उसके करीब है।
इसी तरह, एक निश्चित विद्युत आवेश Q, धनात्मक या ऋणात्मक, एक विद्युत क्षेत्र बनाता है और इसके चारों ओर के स्थान को प्रभावित करता है। यदि इस क्षेत्र में एक परीक्षण आवेश q जोड़ा जाता है, तो यह एक बल महसूस करेगा।
प्रारंभ में, बिंदु आवेश q एक निश्चित दूरी पर स्थिति P1 में है, और एक विद्युत बल F उस पर कार्य करता है। इस आवेश को अन्य स्थितियों (P2, P3, P4 और P5) पर ले जाने पर, एक विद्युत बल भी आवेश पर कार्य करेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि आवेश Q के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाया गया है।
ध्यान दें कि गठित विद्युत क्षेत्र परीक्षण भार पर निर्भर नहीं करता है। आवेशों के बीच परस्पर क्रिया विद्युत आवेश Q के चारों ओर विद्युत क्षेत्र से आती है, जिसके कारण इसके चारों ओर एक बल उत्पन्न होता है।
विद्युत क्षेत्र वेक्टर
विद्युत क्षेत्र वेक्टर विद्युत क्षेत्र से जुड़ी एक मात्रा है। एक सदिश के रूप में, इस मात्रा का परिमाण, दिशा और अर्थ होता है।
विद्युत क्षेत्र की ताकत
विद्युत क्षेत्र वेक्टर का मापांक इसका प्रतिनिधित्व करता है तीव्रता. परीक्षण आवेश पर लगने वाला विद्युत बल विद्युत क्षेत्र से इस प्रकार संबंधित है:
कहा पे,
- तथा कूलम्ब (एन/सी) द्वारा न्यूटन में विद्युत क्षेत्र की ताकत का प्रतिनिधित्व करता है
- एफ न्यूटन (एन) में मापा गया विद्युत बल है
- |क्यू| कूलम्ब (सी) में परीक्षण भार के मापांक से मेल खाती है
के बारे में अधिक जानें ध्रुवीकरण.
विद्युत क्षेत्र वेक्टर की दिशा और दिशा
धनात्मक आवेश द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र आवेश से दूर इंगित करता है। दूसरी ओर, ऋणात्मक आवेश द्वारा उत्पन्न क्षेत्र आवेश की ओर संकेत करता है।
लोड आकर्षण और प्रतिकर्षण
यद्यपि विद्युत बल और विद्युत क्षेत्र की दिशा समान होती है, दिशा परीक्षण आवेश के चिह्न के अनुरूप होती है।
जब जनरेटिंग लोड Q और टेस्ट लोड q का एक ही चिन्ह होता है, तो लोड के बीच एक प्रतिकर्षण होता है और उत्पन्न क्षेत्र एक प्रतिकर्षण होता है।
यदि आवेश Q और q के विपरीत चिह्न हैं, तो आवेशों के बीच आकर्षण होता है और उत्पन्न क्षेत्र एक सन्निकटन होता है।
विद्युत क्षेत्र बल रेखाएं
विद्युत क्षेत्र बल की रेखाओं से बनता है जो विद्युत क्षेत्र वेक्टर की दिशा के अनुसार उन्मुख होते हैं।
जब विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करने वाला आवेश धनात्मक होता है, तो बल रेखाएँ होती हैं अपकेंद्रित्रअर्थात् वे केंद्र से बाहर की ओर प्रस्थान करते हैं। और जब जनरेटिंग लोड ऋणात्मक होता है, तो विद्युत लाइनें होती हैं केंद्र की ओर जानेवालाअर्थात् बाहर से भीतर की ओर।
समान भार के बल की रेखाएं, लेकिन विपरीत संकेतों के साथ
प्रत्येक बिंदु पर बल की रेखाएं विद्युत क्षेत्र वेक्टर के स्पर्शरेखा हैं। क्षेत्र रेखाएँ जनरेटिंग लोड के जितनी करीब होती हैं, विद्युत क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होती है।
यह भी देखें बिजली, चुंबकत्व तथा ऊर्जा.
