इलेक्ट्रोस्टैटिक्स लेक्चर 4: एलेक्ट्रिक फील्ड

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एलेक्ट्रिक फील्ड की परिभाषा

• एलेक्ट्रिक फील्ड: एक चार्ज अपने आसपास एक फील्ड बनाता है। जब कोई बाहरी चार्ज इस फील्ड में आता है, तो वह एलेक्ट्रोस्टैटिक फोर्स अनुभव करता है।
• टेस्ट चार्ज: बहुत छोटा चार्ज (Q0) जिसका प्रयोग फील्ड की तीव्रता जानने के लिए किया जाता है।

पॉइंट चार्ज के लिए एलेक्ट्रिक फील्ड

• फॉर्मूला:
  • $E = k \frac{Q}{r^2}$
  • $E$ की दिशा वही होती है जो उस पर लगने वाले बल की दिशा होती है।
• वेव्स की तरह फील्ड: अनंत तक विस्तृत होती है परंतु दूरी के साथ कम होती जाती है।

एलेक्ट्रिक फील्ड की यूनिट

• न्यूटन पर कूलम (N/C)

एलेक्ट्रिक फील्ड के वेक्टर रूप

• वेक्टर फॉर्म: $\vec{E} = k \frac{Q}{r^3} \vec{r}$
• चार्ज का चिन्ह: जब वेक्टर रूप में होता है तो चार्ज को उसके चिन्ह के साथ लिया जाता है।

सिस्टम ऑफ चार्जेस

• सुपरपोजिशन का सिद्धांत: किसी बिंदु पर कुल एलेक्ट्रिक फील्ड, उस बिंदु पर सभी चार्जेज की एलेक्ट्रिक फील्ड का वेक्टर सम होता है।

ग्राफ्स: E वर्सेस X

• प्लस चार्ज: ग्राफ X-axis के ऊपर, 1/x^2 के अनुपात में घटता है।
• माइनस चार्ज: ग्राफ X-axis के नीचे, 1/x^2 के अनुपात में घटता है।
• दो समान चार्ज: बीच में फील्ड 0, चार्ज के पास में डॉमिनेटिंग।
• विपरीत चार्ज: बाहर की ओर, छोटे चार्ज के पास फील्ड 0।

फील्ड 0 की स्थिति

• समान चार्ज: हमेशा बीच में 0
• विपरीत चार्ज: बाहर, छोटे चार्ज के पास

महत्वपूर्ण फॉर्मुले

• $x = \frac{\sqrt{Q_1}}{\sqrt{Q_2} + \sqrt{Q_1}} L$: फील्ड 0 की स्थिति के लिए
• फोर्स ऑन ए चार्ज: $F = QE$

अगले लेक्चर में

• चार्ज डिस्ट्रिब्यूशन से एलेक्ट्रिक फील्ड
• चार्ज पार्टिकल का मोशन इन एलेक्ट्रिक फील्ड