कूलंब का नियम और बल

Overview

इस लेक्चर में कलम्स लॉ (Coulomb's Law) के सिद्धांत, उसका फॉर्मूला, पॉइंट चार्ज और दूरी के प्रभाव की चर्चा की गई है।

कलम्स लॉ का परिचय

• कलम्स लॉ दो बिंदु चार्जों (point charges) के बीच बल की गणना के लिए प्रयोग होता है।
• यह लॉ बताता है कि चार्ज कैसे इंटरेक्ट करते हैं – प्लस-प्लस/माइनस-माइनस रिपल और प्लस-माइनस अट्रैक्ट।
• बल हमेशा दोनों चार्ज के सेंटर को जोड़ने वाली रेखा पर ही लगता है।

कलम्स लॉ का सूत्र

• बल (F) प्रोपोर्शनल होता है चार्ज के गुणनफल (q1q2) के और इन्वर्सली दूरी (r) के वर्ग के।
• F = k * (q1*q2) / r², जहाँ k मीडियम पर निर्भर करता है।
• k की वैल्यू फ्री स्पेस/वैक्यूम/एयर के लिए 9 × 10^9 N·m²/C² होती है।

पॉइंट चार्ज (Point Charge)

• पॉइंट चार्ज वह है, जहाँ चार्ज बहुत छोटे क्षेत्र में कंसन्ट्रेटेड हो।
• बड़ी वस्तु भी पॉइंट चार्ज मानी जा सकती है अगर दूरी बहुत अधिक हो।
• पॉइंट चार्ज की फिक्स परिभाषा नहीं, दूरी पर निर्भर करता है।

इन्वर्स स्क्वायर लॉ (Inverse Square Law)

• बल, दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती (inversely proportional) होता है।
• दूरी डबल करने पर बल चार गुना कम, दूरी हाफ करने पर बल चार गुना बढ़ेगा।
• बल और दूरी के ग्राफ में बल बहुत तेजी से दूरी बढ़ाने पर घटता है।

Key Terms & Definitions

• कलम्स लॉ (Coulomb's Law) — दो बिंदु चार्जों के बीच बल का नियम।
• पॉइंट चार्ज — अत्यंत छोटे स्थान में केंद्रित चार्ज।
• k (कांस्टेंट) — मीडियम पर निर्भर फिजिकल कांस्टेंट; वैक्यूम के लिए 9 × 10^9 N·m²/C²।
• इन्वर्स स्क्वायर लॉ — बल, दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

Action Items / Next Steps

• अगले लेक्चर में k का मीडियम पर प्रभाव और परमिटिविटी (Permittivity) का अध्ययन करें।
• लेक्चर से संबंधित नोट्स पीडीएफ डाउनलोड करें (डिस्क्रिप्शन/कमेंट में लिंक मिलेगा)।