नोट्स - इलेक्ट्रोस्टैटिक्स लेक्चर

इलेक्ट्रोस्टैटिक्स का परिचय

• इलेक्ट्रोस्टेटिक्स: चार्ज और उसके प्रभावों का अध्ययन।
• चार्ज: इलेक्ट्रॉन की कमी/अधिकता के कारण उत्पन्न।
• चार्ज की दो प्रजाती: सकारात्मक (+) और नकारात्मक (-).

मूलभूत सिद्धांत

• इलेक्ट्रिक फील्ड (E): चार्ज बनानेवाली स्थिति।
• Coulomb's Law:
  • F = k * (|q1 * q2|)/r²
  • Forces के बीच अनुपात और दूरी के अनुसार।

इलेक्ट्रिक फील्ड के सूत्र

1. पॉइंट चार्ज के लिए इलेक्ट्रिक फील्ड:
   • E = k * (q/r²)
2. डिपोल के लिए इलेक्ट्रिक फील्ड:
   • E = k * (2 * p)/r³ (Axis)
   • E = k * (p)/r³ (Equatorial)

पोटेंशियल एनर्जी

• पोटेंशियल एनर्जी (U): वर्क डैन होता है जब चार्ज को स्थानांतरित किया जाता है।
• सूत्र: U = k * (q1 * q2)/r
• दोनों चार्ज के बीच की स्थिति के अनुसार।

कंडक्टर और उसकी विशेषताएँ

• कंडक्टर: चार्ज सुरफेस पे एकत्रित होते हैं।
• पोटेंशियल और इलेक्ट्रिक फील्ड:
  • कंडक्टर के भीतर इलेक्ट्रिक फील्ड जीरो होता है।
  • कंडक्टर का पोटेंशियल सभी जगह एक समान होता है।
• कंडक्टर के सरफेस पर इलेक्ट्रिक फील्ड परपेंडिक्युलर होती है।

डिपोल

• डिपोल मोमेंट (P):
  • P = q * d
• डिपोल में कार्य:
  • Torque = p x E

गॉस का नियम

• फ्लक्स (Φ):

  • Φ = ∫(E * da)
  • Φ = Q_enc/ε0

महत्वपूर्ण सूत्र

• कंडक्टर के लिए:

  • E = k * Q/r² (बाहर)
  • V = k * Q/r (बाहर)
  • अंदर E = 0
  • V = constant
• डिपोल में:
  • E = k * (2p)/r³ (Axis)
  • E = k * (p)/r³ (Equatorial)

इलेक्ट्रिक फील्ड लाइन्स

• पॉजिटिव चार्ज से निकलती हैं और नकारात्मक चार्ज में प्रवेश करती हैं।
• फील्ड लाइन्स के घनत्व से संकेत मिलता है कि इलेक्ट्रिक फील्ड का मान।

कुल

• कंडक्टर:
  • पोटेंशियल डायरेक्टरी काँस्टेंट
  • चार्ज प्लेसमेंट पर निर्भर करता है।
• फ्लक्स:
  • एरिया वेक्टर के अनुपात में।