कक्षा 12वीं भौतिकी: विद्युत आवेश एवं क्षेत्र

परिचय

• नया वन शॉट वीडियो सीरीज़ शुरू हो रही है
• आज का अध्याय: विद्युत आवेश और क्षेत्र
• पुरे चैप्टर को एक वीडियो में कवर करेंगे

विद्युत आवेश

• पदार्थ की एक ऐसी गुणधर्म, जिससे दूसरा आवेशित वस्तु उपयोग करता है
• आवेश, धनात्मक और ऋणात्मक दोनों हो सकते हैं
• परमाणु में न्यूट्रॉन, प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं
• इलेक्ट्रॉन आधारित कंडक्टर और इंसुलेटर के चार्ज

आवेश संचारण के तरीके

1. रगड़ कर आवेशित करना: (Charging by Friction)
   • केवल इंसुलेटर्स के लिए प्रभावी है
   • उदाहरण: गुब्बारे और बालों का रगड़
2. संपर्क द्वारा आवेशित करना (Charging by Contact)
   • चार्जड शरीर के संपर्क में आकर अन्य शरीर आवेशित होता है
   • इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण
3. प्रतिपादन द्वारा आवेशित करना (Charging by Induction)
   • बिना संपर्क में लाए आवेशित करना
   • उदाहरण: प्लास्टिक कोण और पेपर पीस

आवेश के गुणधर्म

1. एडिटिविटी (Additivity):
   • कुल आवेश, व्यक्तिगत आवेशों का जोड़ होता है
2. संरक्षण (Conservation):
   • एकल अलग प्रणाली में कुल आवेश संरक्षित रहता है
3. क्वांटाइजेशन (Quantization):
   • प्रत्येक पॉसिबल चार्ज मॉल्टिपल होता है इलेक्ट्रॉन के मूलभूत आवेश का

कूलम का नियम (Coulomb's Law)

• व्याख्या:
  • दो बिन्दु आवेशों के बीच बल का परिमाण
  • परिमाण, आवेशों के उत्पाद के समानुपाती
  • दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती
  • बल, आवेशों को जोड़ने वाली रेखा के साथ होता है
• गणितीय रूप: F = k*q1*q2/r^2

सुपरपोजिशन का सिद्धांत (Principle of Superposition)

• किसी आवेश पर कुल बल, अन्य सभी आवेशों द्वारा विलगित बल का सदिश योग होता है
• गणितीय निरूपण
• प्वाइंट चार्ज्स पर लागू होता है

विखंडित चार्ज वितरण

• निरंतर चार्ज वितरण चार्ज डेंसिटी
• लीनियर, क्षेत्रफलिक, और आयतनिक अधिकृतियां

विद्युत क्षेत्र (Electric Field)

• अन्य आवेश पर बल का अनुभव कराने वाला क्षेत्र
• निरीक्षण: विद्धुत क्षेत्र रेखाएँ
  • धनात्मक आवेश से बाहर की ओर, ऋणात्मक आवेश तक लाईने खिची हुई हैं
• गुणधर्म:
  • किसी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र रेखाएँ कभी एक-दूसरे को नहीं काटतीं
  • हर एक रेखा सकारात्मक चार्ज से शुरू होकर नेगेटिव चार्ज पर खत्म होती है

विद्युत क्षेत्र और कूलॉम्ब लॉ

• गणितीय संबंध: E = F/q
• इकाइयाँ: न्युटन प्रति कुलम्ब

विभिन्न आकरों के लिए विद्युत क्षेत्र

1. लंम्ब कंडक्टर
   • विद्युत क्षेत्र [ई] = (kλ)/r यहाँ r दूरी है
2. द्विचक्राकार (दीर्घ वर्गाकार से)
   • साठ प्रतिशत विद्युत क्षेत्र ऍल कोलंब मापक में 3.स्थिर कंडक्टर
   • कंडक्टर बराबर विद्धुत क्षेत्र उत्पन्न करता है

गाउस का थ्योरम (Gauss's Theorem)

• विद्युत फ्लक्स संलग्न सतहों पर
• गणितीय आलेख
• समस्याओं का हल आसान और कम गणना में

सारांश

• वीडियो के अंत में, आवेश, विद्युत क्षेत्र, विद्युत फील्ड, भारतीय, कोलंब के नियम को एडवांस अध्ययन में शामिल करने का उद्देश्य रखा गया है.