इलेक्ट्रोस्टैटिक्स: यह क्या है, सूत्र और अभ्यास

इलेक्ट्रोस्टाटिक्स यह बिजली के क्षेत्र का हिस्सा है जो बिना गति के विद्युत आवेशों का अध्ययन करता है, अर्थात आराम की स्थिति में।

इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्ड

इलेक्ट्रोस्टैटिक परिरक्षण विद्युत क्षेत्र को शून्य बनाता है। यह एक चालक में अतिरिक्त विद्युत आवेशों के वितरण के कारण होता है। एक ही चिन्ह के आवेश तब तक दूर हटते हैं जब तक वे विरामावस्था में नहीं आ जाते।

यही माइकल फैराडे ने साबित किया फैराडे का पिंजरा. इस प्रयोग में, केमिस्ट एक ऐसे पिंजरे के अंदर बैठ गया, जो एक विद्युत निर्वहन के अधीन था और उसे कुछ भी हुए बिना छोड़ दिया।

इसके बारे में भी पढ़ें:

• फैराडे का नियम
• फैराडे स्थिरांक

बल और इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा

इलेक्ट्रोस्टैटिक बल आकर्षण और प्रतिकर्षण के माध्यम से दो विद्युत आवेशों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन का बल है।

इसकी गणना द्वारा की जाती है कूलम्ब का नियम, जिसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

कहा पे,

क = स्थिर स्थिरांक
q1 और q2 = विद्युत प्रभार
आर = आवेशों के बीच की दूरी

इलेक्ट्रोस्टैटिक स्थिरांक, जिसे कूलम्ब स्थिरांक के रूप में भी जाना जाता है, उस वातावरण से प्रभावित होता है जहां विद्युत आवेश मिलते हैं। इस प्रकार, स्थिरवैद्युत नियतांक बल मान को प्रभावित करता है।

आमतौर पर निर्वात में इसका मान 9.10 होता है⁹ एनएम² /सी², लेकिन यह अन्य मीडिया में प्रकट हो सकता है, उदाहरण के लिए:

• पानी 1.1.10⁸ एनएम² /सी²
• बेंजीन 2,3.10⁹ एनएम² /सी²
• तेल 3.6.10⁹ एनएम² /सी²

इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा या विद्युत संभावित ऊर्जा घर्षण में अतिरिक्त विद्युत आवेशों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा है। इसे निम्न सूत्र द्वारा मापा जाता है:

कहा पे,

क = स्थिर स्थिरांक
क्यू = स्रोत लोड
क्या भ = प्रमाण या परीक्षण भार
घ = आवेशों के बीच की दूरी

बिजली क्षेत्र

बिजली क्षेत्र यह वह स्थान है जहाँ विद्युत आवेश संकेंद्रित होते हैं, जिसकी तीव्रता सूत्र द्वारा मापी जाती है:

कहा पे,

तथा = विद्युत क्षेत्र
एफ = विद्युत बल
क्या भ = विद्युत आवेश

आवेश

पर विद्युत प्रभार वे भार के आकर्षण या प्रतिकर्षण का परिणाम हैं। समान आवेश एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि विपरीत आवेश आकर्षित करते हैं।

इन्हें कूलम्ब में मापा जाता है और प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे छोटा आवेश प्राथमिक आवेश (e = 1.6 .10) होता है।^-19 सी)।

विद्युत आवेश सूत्र है:

क्यू = एन.ई

कहा पे,

क्यू = विद्युत आवेश
नहीं न = इलेक्ट्रॉनों की संख्या
तथा = प्रारंभिक प्रभार

सूत्रों

ऊपर वर्णित इलेक्ट्रोस्टैटिक सूत्रों के अलावा, निम्नलिखित का भी उपयोग किया जाता है:

बिजली की क्षमता

कहा पे:

वी = विद्युत क्षमता
एपि = संभावित ऊर्जा
क्यू = विद्युत आवेश

संभावित अंतर

यू = वी_ख -वी

कहा पे,

यू = संभावित अंतर
वी = विद्युत विभव a. में
वी_ख = b. में विद्युत विभव

अधिक जानते हैं:

• विद्युत शक्ति
• विद्युतीकरण प्रक्रियाएं
• विद्युत प्रवाह
• इलेक्ट्रोस्टैटिक्स: व्यायाम

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स बनाम इलेक्ट्रोडायनामिक्स

जबकि इलेक्ट्रोस्टैटिक्स बिना गति के विद्युत आवेशों का अध्ययन करता है, बिजली का गतिविज्ञान बढ़ते भार का अध्ययन।

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स और इलेक्ट्रोडायनामिक्स, इसलिए, भौतिकी में अध्ययन के क्षेत्र हैं जो. के विभिन्न पहलुओं के लिए समर्पित हैं बिजली.

इन क्षेत्रों के अलावा, वहाँ भी है विद्युत चुंबकत्व, जो ध्रुवों को आकर्षित करने और दबाने के लिए बिजली की क्षमता का अध्ययन करता है।

प्रवेश परीक्षा अभ्यास

1. (यूडीईएससी-२०१३) दो समान गोले, ए और बी, प्रवाहकीय सामग्री से बने हैं, जिन पर +3e और -5e चार्ज हैं, और उन्हें संपर्क में रखा गया है। संतुलन के बाद, गोले A को एक अन्य समान गोले C के संपर्क में रखा जाता है, जिसका विद्युत आवेश +3e है। उस विकल्प की जाँच करें जिसमें गोले A के अंतिम विद्युत आवेश का मान है।

क) +2e
बी) -1ई
ग) +1e
घ) -2e
ई) 0ई

उत्तर देखो

ग) +1e

यह भी देखें: इलेक्ट्रिक चार्ज: व्यायाम

2. (यूएफआरआर-२०१६) अंतरराष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) में क्षेत्र ए का एक आयताकार विमान, एक इलेक्ट्रिक चार्ज + क्यू के साथ चार्ज किया जाता है, समान रूप से पूरी सतह पर वितरित किया जाता है। इस क्षेत्र में विद्युत आवेश घनत्व कितना होगा?

ए) कूलम्ब/एम इकाइयों में परिवर्तनीय मान
बी) +क्यू/ए कूलम्ब/एम²
सी) +क्यू कूलम्ब/एम⁴
डी) -क्यू कूलम्ब / एम⁵
ई) 10 क्यू कूलम्ब / एम

उत्तर देखो

बी) +क्यू/ए कूलम्ब/एम2

यह भी देखें: कूलम्ब का नियम - व्यायाम

3. (यूईएल-२०११) पॉलीयुरेथेन का हाइड्रोफोबिक चरित्र के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बल के साथ जुड़ा हुआ है सामग्री और पानी के अणुओं के अणु, एक भौतिक घटना जो विद्युत आवेश वाले निकायों के बीच होती है एक ही चिन्ह। यह कहना सही है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बल

a) इसकी विद्युत तटस्थ निकायों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल के विपरीत दिशा है
b) समान विद्युत आवेश वाले दो निकायों के बीच बड़ा है +Q समान विद्युत आवेश वाले दो निकायों के बीच की तुलना में -Q
ग) भारित पिंडों के बीच की दूरी को आधा करने पर दोगुना बड़ा हो जाएगा
d) विद्युत आवेशित पिंडों के बीच की दूरी के वर्ग के साथ बढ़ता है
ई) विद्युत आवेशित निकायों के लिए चार्ज की मात्रा के सीधे आनुपातिक है

उत्तर देखो

ई) विद्युत आवेशित निकायों के लिए आवेश की मात्रा के सीधे आनुपातिक है।

यह भी देखें: विद्युत शक्ति