इलेक्ट्रिक चार्जेस एवं फील्ड की जानकारी

May 14, 2025

इलेक्ट्रिक चार्जेस एंड फील्ड

चार्जेस की बेसिक प्रॉपर्टीज

  1. एडिटिव नेचर:

    • चार्ज एडिटिव होता है।
    • अलग-अलग चार्ज जोड़ कर टोटल चार्ज प्राप्त किया जा सकता है।
  2. कंजर्वेशन ऑफ चार्ज:

    • चार्ज का संरक्षण होता है।
    • चार्ज को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।
    • चार्ज केवल एक बॉडी से दूसरी बॉडी में ट्रांसफर हो सकता है।
  3. क्वानटाइजेशन ऑफ चार्ज:

    • चार्ज इंटीग्रल मल्टीपल होता है इलेक्ट्रॉन के चार्ज का।
    • e = 1.6 x 10^(-19) कूलम।

कूलम्स लॉ

  • दो चार्ज्ड बॉडी के बीच का फोर्स k q1 q2/r² होता है।
    • k = 9 x 10^9 Nm²/C²
  • फोर्स वैक्टर क्वांटिटी है।
  • फोर्स एट्रैक्टिव या रिपल्सिव हो सकता है।
  • फोर्स सेंट्रल फोर्स होता है और न्यूटन के थर्ड लॉ का पालन करता है।
  • जब मीडियम में फोर्स का फॉर्मूला f_medium = f_vacuum/relative permittivity होता है।

इलेक्ट्रिक फील्ड

  • इलेक्ट्रिक फील्ड फोर्स पर यूनिट चार्ज होता है।
  • इलेक्ट्रिक फील्ड की प्रॉपर्टीज:
    • पॉजिटिव से नेगेटिव की तरफ जाती है।
    • ब्रेक नहीं करती।
    • कभी इंटरसेक्ट नहीं करती।
    • क्लोज लूप नहीं बनाती।

डाइपोल

  • डाइपोल में +q और -q चार्ज होते हैं, जिनके बीच में दूरी 2a होती है।
  • डाइपोल मोमेंट p = q * 2a (वेकर क्वांटिटी)
  • टॉर्क = pEsinθ, वर्क डन इन रोटेशन = pE(cosθ1 - cosθ2)
  • 0° पर स्टेबल इक्विलिब्रियम, 180° पर अनस्टेबल इक्विलिब्रियम होता है।*

इलेक्ट्रिक फ्लक्स और गॉस लॉ

  • इलेक्ट्रिक फ्लक्स: φ = E·A = E A cosθ
  • गॉस लॉ: φ = Q(enclosed)/ε₀
  • दोनों फार्मूला इक्वेट करना: ∮E·dA = Q(enclosed)/ε₀

गॉस लॉ के एप्लीकेशन

  1. इंफाईनिट वायर:
    • ई = λ / (2*π*ε₀*r)
  2. इंफाईनिट शीट:
    • ई = σ / (2*ε₀)
  3. स्फेरिकल शेल:
    • अंदर: E = 0
    • सरफेस: E = KQ/R²
    • बाहर: E = KQ/r²

समापन

  • चार्ज, कूलम्स लॉ, डाइपोल, और गॉस लॉ का संपूर्ण रिवीजन।
  • परीक्षा की दृष्टि से सभी बिंदु महत्वपूर्ण हैं।