विद्युत् आवेश का परिचय

Overview

यह लेक्चर चार्ज, उसकी प्रॉपर्टीज, चार्ज के प्रकार, कूलॉम्ब का नियम, सुपरपोजिशन प्रिंसिपल, कंडक्टर-इंसुलेटर, और डाइलेक्ट्रिक के साथ बेसिक नंबर्स पर फोकस करता है।

विद्युत् आवेश (Electric Charge)

चार्ज पदार्थ की वह गुण है जिससे वह इलेक्ट्रिक और मैग्नेटिक प्रभाव महसूस या उत्पन्न कर सकता है।
चार्ज का SI यूनिट कुलाम (Coulomb) होता है, प्रतीक: C।
चार्ज हमेशा मैटर से जुड़ा होता है, इसे खत्म या उत्पन्न नहीं किया जा सकता, सिर्फ ट्रांसफर किया जा सकता है (Law of conservation of charge)।
इलेक्ट्रॉन का चार्ज: -1.6 × 10⁻¹⁹ C; प्रोटॉन का चार्ज: +1.6 × 10⁻¹⁹ C।
चार्ज दो प्रकार के होते हैं: पॉजिटिव (सकारात्मक) और नेगेटिव (ऋणात्मक)।
चार्ज हमेशा क्वांटाइज्ड होता है, यानि n×e के रूप में, e = इलेक्ट्रॉन का चार्ज, n = पूर्णांक।
मैटर को चार्ज देने के लिए इलेक्ट्रॉन का ट्रांसफर किया जाता है।

चार्ज की विशेषताएँ

चार्ज एक स्केलर क्वांटिटी है; केवल परिमाण होता है, कोई दिशा नहीं।
चार्ज का डायमेंशन: करंट × समय = [A][T]।
लाइक चार्ज़ रिपेल करते हैं और अनलाइक चार्ज़ अट्रैक्ट करते हैं।
न्यूट्रल ऑब्जेक्ट में पॉजिटिव और नेगेटिव चार्ज बराबर होते हैं।

कंडक्टर और इंसुलेटर

कंडक्टर में इलेक्ट्रॉन फ्री होते हैं, जिससे चार्ज आसानी से बह सकता है (जैसे तांबा, एल्यूमिनियम)।
इंसुलेटर में इलेक्ट्रॉन बंधे रहते हैं; चार्ज ट्रांसफर नहीं हो सकता (जैसे लकड़ी, प्लास्टिक)।

कूलॉम्ब का नियम (Coulomb's Law)

दो बिंदु चार्ज Q₁, Q₂ के बीच बल:
F = k × (Q₁Q₂)/r², जहाँ k = 1/(4πε₀), r = दूरी।
लाइक चार्ज़ पर बल अपवर्तक (repulsive), अनलाइक पर आकर्षक (attractive) होता है।
यह नियम केवल पॉइंट चार्जेज के लिए वैध है।
बल एक सेंट्रल और कंजर्वेटिव फोर्स है।

सुपरपोजिशन सिद्धांत

अगर कई चार्ज हैं, तो कुल बल सभी व्यक्तिगत बलों का वेक्टर योग (vector sum) होगा।
F_net = F₁ + F₂ + F₃ + …

डाइलेक्ट्रिक और माध्यम का प्रभाव

मध्यम की परमिटिविटी बढ़ने पर चार्ज के बीच बल घटता है।
न्यू मीडियम में बल: F_medium = F_air / K, K = डाइलेक्ट्रिक कांस्टेंट।

व्यावहारिक उदाहरण और गणना

18 ग्राम पानी में 1 मोल H₂O = 6.023 × 10²³ मॉलेक्यूल।
एक H₂O में 10 इलेक्ट्रॉन; अतः कुल इलेक्ट्रॉन = 6.023 × 10²⁴।
कुल नेगेटिव चार्ज = (कुल इलेक्ट्रॉन) × (इलेक्ट्रॉन का चार्ज)।

Key Terms & Definitions

चार्ज (Charge) — पदार्थ की विशेषता जिससे वह विद्युत/चुम्बकीय प्रभाव अनुभव करता है।
कुलाम (Coulomb) — चार्ज का SI यूनिट।
क्वांटाइजेशन — चार्ज हमेशा n×e के रूप में ही मिलेगा।
कंडक्टर (Conductor) — वह जो चार्ज बहा सकता है।
इंसुलेटर (Insulator) — चार्ज नहीं बहा सकता।
कूलॉम्ब का नियम — दो चार्जों के बीच बल की गणना का नियम।
परमिटिविटी (Permittivity) — किसी माध्यम में विद्युत क्षेत्र बनने की क्षमता।
डाइलेक्ट्रिक कांस्टेंट (Dielectric Constant) — माध्यम की परमिटिविटी और वायु की परमिटिविटी का अनुपात।

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