विद्युत बल उनके चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र के अस्तित्व के कारण दो आवेशों के बीच उत्पन्न आकर्षण या प्रतिकर्षण की परस्पर क्रिया है।
18 वीं शताब्दी के अंत में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी चार्ल्स ऑगस्टिन डी कूलम्ब (1736-1806) द्वारा विद्युत बलों को बनाने के लिए चार्ज की क्षमता की खोज और अध्ययन किया गया था।
1780 के आसपास, कूलम्ब ने मरोड़ संतुलन बनाया और इस उपकरण के साथ उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया कि बल की तीव्रता विद्युत आवेशों के मूल्य के सीधे आनुपातिक है जो परस्पर क्रिया करते हैं और दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं जो कि अलग करता है।
विद्युत बल सूत्र
गणितीय सूत्र, जिसे कूलम्ब का नियम भी कहा जाता है, जो विद्युत बल की तीव्रता को व्यक्त करता है:
इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में, विद्युत बल (एफ) की तीव्रता न्यूटन (एन) में व्यक्त की जाती है।
शर्तें जो1 और क्या2 सूत्र का विद्युत आवेशों के निरपेक्ष मूल्यों के अनुरूप है, जिसकी SI इकाई कूलम्ब (C) है, और दो आवेशों (r) को अलग करने वाली दूरी को मीटर (m) में दर्शाया गया है।
आनुपातिकता स्थिरांक (K) उस माध्यम पर निर्भर करता है जिसमें आवेश डाले जाते हैं, उदाहरण के लिए, निर्वात में इस पद को स्थिरवैद्युत स्थिरांक (K) कहा जाता है।
0) और इसका मान 9.10. है9 एनएम2/सी2.के बारे में अधिक जाननेकूलम्ब का नियम.
विद्युत बल सूत्र का उपयोग किसके लिए किया जाता है और इसकी गणना कैसे की जाती है?
कूलम्ब द्वारा बनाए गए सूत्र का उपयोग दो बिंदु आवेशों के बीच पारस्परिक संपर्क की तीव्रता का वर्णन करने के लिए किया जाता है। ये आवेश विद्युतीकृत निकाय होते हैं जिनके आयाम उनके बीच की दूरी की तुलना में नगण्य होते हैं।
विपरीत चिन्ह वाले आवेशों के बीच विद्युत आकर्षण उत्पन्न होता है, क्योंकि वर्तमान बल आकर्षण का है। विद्युत प्रतिकर्षण तब होता है जब एक ही चिन्ह के आवेशों को एक साथ लाया जाता है, क्योंकि उन पर प्रतिकर्षण बल कार्य करता है।
विद्युत बल की गणना करने के लिए. के संकेत विद्युत प्रभार उन्हें ध्यान में नहीं रखा जाता है, केवल उनके मूल्यों को। निम्नलिखित उदाहरणों के साथ विद्युत बल की गणना कैसे करें देखें।
उदाहरण 1: दो विद्युतीकृत कण, q1 = 3.0 x 10-6 सी और क्यू2 = 5.0 x 10-6 सी, और नगण्य आयाम एक दूसरे से 5 सेमी की दूरी पर स्थित हैं। विद्युत बल की ताकत का निर्धारण यह मानते हुए कि वे निर्वात में हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरांक K. का प्रयोग करें0 = 9. 109 एनएम2/सी2.
समाधान: विद्युत बल का पता लगाने के लिए, डेटा को इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरांक के समान इकाइयों के साथ सूत्र में लागू किया जाना चाहिए।
ध्यान दें कि दूरी सेंटीमीटर में दी गई थी, लेकिन स्थिरांक मीटर है, इसलिए पहला कदम दूरी इकाई को बदलना है।
अगला चरण सूत्र में मानों को प्रतिस्थापित करना और विद्युत बल की गणना करना है।
हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि आवेशों पर लगने वाले विद्युत बल की तीव्रता 54 N है।
इसमें आपकी भी रुचि हो सकती हैइलेक्ट्रोस्टाटिक्स.
उदाहरण 2: बिंदु A और B के बीच की दूरी 0.4 मीटर है और भार Q सिरों पर स्थित है1 और क्यू2. एक तीसरा चार्ज, क्यू3, एक बिंदु पर डाला गया था जो Q. से 0.1 मीटर दूर है1.
Q. पर शुद्ध बल की गणना करें3 यह जानते हुए:
- क्यू1 = 2.0 x 10-6 सी
- क्यू2 = 8.0 x 10-6 सी
- क्यू3 = - 3.0 x 10-6 सी
- क0 = 9. 109 एनएम2/सी2
समाधान: इस उदाहरण को हल करने में पहला कदम एक समय में दो आवेशों के बीच विद्युत बल की शक्ति की गणना करना है।
आइए Q. के बीच आकर्षण बल की गणना करके प्रारंभ करें1 और क्यू3.
अब, हम Q. के बीच आकर्षण बल की गणना करते हैं3 और क्यू2.
यदि रेखा के बीच की कुल दूरी 0.4 मीटर और क्यू. है3 A से 0.1 मीटर की दूरी पर स्थित है, जिसका अर्थ है कि Q. के बीच की दूरी3 और क्यू2 0.3 मीटर है।
भार के बीच आकर्षण बलों के मूल्यों से, हम परिणामी बल की गणना निम्नानुसार कर सकते हैं:
हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि परिणामी विद्युत बल Q1 और क्यू2 Q on पर जोर3 3 एन है।
अपने ज्ञान का परीक्षण जारी रखने के लिए, निम्नलिखित सूचियाँ आपकी सहायता करेंगी:
- कूलम्ब का नियम - व्यायाम
- इलेक्ट्रिक चार्ज - व्यायाम
- इलेक्ट्रोस्टैटिक्स - व्यायाम
