लेक्चर नोट्स: एलेक्ट्रोस्टाटिक्स
परिचय
- पहले वर्ष का सिलेबस पूरा हुआ।
- दूसरे वर्ष की भौतिकी की किताब का पहला अध्याय: एलेक्ट्रोस्टाटिक्स (अध्याय 12)।
- एलेक्ट्रोस्टाटिक्स में चार्ज का अध्ययन किया जाएगा।
एलेक्ट्रोस्टाटिक्स की परिभाषा
- Electro का मतलब चार्ज।
- Statics का मतलब स्थिर या रुकना।
- एलेक्ट्रोस्टाटिक्स वह शाखा है जो स्थिर चार्ज का अध्ययन करती है।
- चार्ज का अध्ययन कैसे किया जाएगा? जब चार्ज स्थिर हो।
गतिशीलता और स्थिरता
- स्थिर चार्ज का अध्ययन एलेक्ट्रोस्टाटिक्स।
- गतिशील चार्ज का अध्ययन डायनेमिक्स में।
- अगला अध्याय: करंट इलेक्ट्रिसिटी (एलेक्ट्रोडायनेमिक्स) - चार्ज का प्रवाह।
चार्ज की परिभाषा और विशेषताएँ
- चार्ज एक intrinsic property है।
- Intrinsic Property: ऐसी संपत्ति जिसकी कोई मूल वजह नहीं होती।
- उदाहरण: इलेक्ट्रॉन पर नकारात्मक चार्ज होता है, लेकिन इसका कारण ज्ञात नहीं है।
- Mass भी एक intrinsic property है।
- Mass चार्ज के बिना मौजूद हो सकता है, लेकिन चार्ज केवल द्रव्यमान के साथ मौजूद हो सकता है।
पॉइंट चार्ज
- पॉइंट चार्ज: इतना छोटा चार्ज कि इसकी कोई माप नहीं है।
- जब चार्ज के बीच की दूरी बहुत बड़ी हो, तो हम उन्हें पॉइंट चार्ज मान सकते हैं।
- इसका उपयोग अध्ययन को सरल बनाने के लिए किया जाता है।
चार्ज के प्रकार
- बेंजामिन फ्रेंकलिन ने चार्ज को दो प्रकारों में विभाजित किया:
- पॉजिटिव चार्ज (उदाहरण: प्रोटॉन)
- नेगेटिव चार्ज (उदाहरण: इलेक्ट्रॉन)
चार्ज का उत्पादन
- नकारात्मक चार्ज का उत्पादन: इलेक्ट्रॉन को जोड़कर।
- सकारात्मक चार्ज का उत्पादन: इलेक्ट्रॉन को हटाकर।
चार्ज की महत्वपूर्ण विशेषताएँ
- समान चार्ज एक-दूसरे को repel करते हैं।
- विपरीत चार्ज एक-दूसरे को attract करते हैं।
- एक चार्ज बॉडी हमेशा एक न्यूट्रल बॉडी को attract करती है।
चार्ज की मात्रा
- चार्ज एक scalar quantity है।
- SI इकाई: कूलंब (C)।
- सबसे छोटा चार्ज: एक इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन पर 1.6 x 10^-19 कूलंब।
चार्ज का गुणांक
- चार्ज हमेशा E का गुणांक होता है।
- Quantization of Charge: चार्ज केवल E के गुणांक हो सकता है।
चार्ज का संरक्षण
- चार्ज हमेशा स्थिर रहता है, बशर्ते सिस्टम आइसोलेटेड हो।
चार्जिंग के तरीके
1. रबिंग (Friction)
- दो न्यूट्रल बॉडीज को रगड़कर चार्ज किया जाता है।
2. संचारण (Conduction)
- एक चार्ज बॉडी को न्यूट्रल बॉडी से स्पर्श कराकर चार्ज किया जाता है।
3. प्रेरणा (Induction)
- चार्ज बॉडी को न्यूट्रल बॉडी के करीब लाकर चार्ज किया जाता है, बिना संपर्क किए।
निष्कर्ष
- एलेक्ट्रोस्टाटिक्स के सभी महत्वपूर्ण पहलुओं को समझाया गया है।
- आगे के अध्यायों में इन सिद्धांतों का उपयोग किया जाएगा।
- छात्रों को इन्हें समझने के लिए ध्यान से पढ़ना होगा।
नोट्स के लिए ध्यान दें: इस लेक्चर में चार्ज, उसकी परिभाषा और विशेषताओं के बारे में बताया गया है। आगे के अध्यायों में इन सिद्धांतों को और विस्तार से समझाया जाएगा।