تمام مواد ایٹموں سے بنا ہوتا ہے جس میں سبٹومیٹک ذرات ہوتے ہیں جیسے الیکٹران ، پروٹان اور نیوٹران۔ یہ ذیلی جوہری ذرات چارجڈ ذرات کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔ الیکٹران منفی چارج ہے جبکہ پروٹانوں پر مثبت معاوضہ لیا جاتا ہے۔ اگر کسی ایٹم میں پروٹونوں کی تعداد کے مقابلہ میں الیکٹرانوں کی ایک بڑی تعداد ہوتی ہے تو ، کہا جاتا ہے کہ اس پر منفی چارج کیا جاتا ہے۔ جبکہ اگر کسی ایٹم میں الیکٹرانوں کی تعداد کے مقابلہ میں بڑی تعداد میں پروٹون ہوتے ہیں تو ، یہ مثبت چارج کیا جاتا ہے۔ ہر الیکٹرک چارج کا ایک برقی فیلڈ اس سے وابستہ ہوتا ہے۔ برقی چارج کی ایک خصوصیت الیکٹرک فیلڈ کی شدت ہے۔
الیکٹرک فیلڈ کی شدت کیا ہے؟
تعریف: برقی چارج کسی ایٹم کے سبومیٹیکل ذرات جیسے الیکٹران اور فوٹوون کے ذریعہ ہوتا ہے۔ ایک الیکٹران کا معاوضہ تقریبا 1.602 × 10 ہے-19کولمبس ہر چارجڈ ذرہ اپنے ارد گرد ایک ایسی جگہ پیدا کرتا ہے جس میں اس کی برقی قوت کا اثر محسوس ہوتا ہے۔ چارج شدہ ذرات کے آس پاس کی یہ جگہ ' بجلی کا میدان “۔ جب بھی یونٹ ٹیسٹ چارج اس الیکٹرک فیلڈ میں رکھی گئی ہے اس میں ماخذ کے ذرہ کے ذریعہ خارج ہونے والی قوت کا تجربہ ہوگا۔ بجلی کی فیلڈ میں رکھے جانے پر کسی یونٹ کے چارجڈ ذرہ کے ذریعہ جو طاقت کا تجربہ ہوتا ہے اسے الیکٹرک فیلڈ کی شدت کے نام سے جانا جاتا ہے۔
الیکٹرک فیلڈ کی شدت ایک ویکٹر کی مقدار ہے۔ اس کی وسعت اور سمت دونوں ہیں۔ سورس چارج کے الیکٹرک فیلڈ سے منسلک ٹیسٹ چارج ، طاقت کا تجربہ کرے گا چاہے وہ آرام کی پوزیشن میں ہو۔ برقی میدان کی طاقت بڑے پیمانے پر سے آزاد ہے اور رفتار ٹیسٹ چارج ذرہ کی. یہ صرف ٹیسٹ چارج پارٹیکل پر موجود چارج کی مقدار پر منحصر ہے۔ ٹیسٹ چارج یا تو مثبت چارج کیا جانے والا ذرہ یا منفی چارج ہونے والا ذرہ ہوسکتا ہے۔
الیکٹرک فیلڈ کی سمت ٹیسٹ چارج پارٹیکل پر چارج کے ذریعے طے ہوتی ہے۔ بجلی کے میدان کی شدت کی سمت حاصل کرنے کے ل the ، ٹیسٹ چارج کو ایک مثبت چارج سمجھا جاتا ہے۔ لہذا ، جب اس الیکٹرک فیلڈ میں ایک مثبت ٹیسٹ چارج پارٹیکل متعارف کرایا جاتا ہے تو یہ ایک پسپائی قوت کا تجربہ کرے گا۔ اس طرح ، بجلی کے میدان کی طاقت چارج سے دور سمت میں ہدایت کی جائے گی۔ جبکہ منفی چارج شدہ ٹیسٹ چارج کے لئے بجلی کے میدان کی طاقت کے ل force طاقت کی سمت ماخذ چارج پارٹیکل کی طرف ہوگی۔
بجلی کے فیلڈ میں شدت کا فارمولا
آئیے ہم ایک معاوضہ ذرات چارج ‘Q’ پر غور کریں۔ یہ چارج شدہ ذرہ اس کے چاروں طرف برقی میدان پیدا کرتا ہے۔ چونکہ یہ چارج شدہ ذرہ برقی میدان کا ماخذ ہے ، لہذا اسے بطور سورس چارج کہا جاتا ہے۔ سورس چارج کے ذریعہ تیار کردہ برقی میدان کی طاقت کا حساب اس کے برقی میدان میں ایک اور چارج لگا کر لگایا جاسکتا ہے۔ یہ بیرونی چارج پارٹیکل جو بجلی کے میدان کی طاقت کی پیمائش کے لئے استعمال ہوتا ہے اسے ٹیسٹ چارج کہا جاتا ہے۔ ٹیسٹ چارج پر معاوضہ ’’ کیو ‘‘ ہونے دیں۔
بجلی کے فیلڈ کی شدت
جب بجلی کے میدان میں ٹیسٹ چارج لگایا جاتا ہے تو اسے یا تو پرکشش الیکٹرک فورس یا ناپائیدار الیکٹرک ماخذ کا تجربہ ہوگا۔ ’ایف‘ کے ذریعہ طاقت کی نشاندہی کی جائے۔ اب ، بجلی کے میدان کی طاقت کی شدت کو 'ٹیسٹ چارج پر ہر چارج کی طاقت' کے طور پر بیان کیا جاسکتا ہے۔ اس طرح ، الیکٹرک فیلڈ کی شدت ‘ای‘ کو دی گئی ہے
E = F / q —— Eqn1
یہاں ، ٹیسٹ چارج پارٹیکل پر چارج ماخذ چارج پارٹیکل پر چارج کی بجائے سمجھا جاتا ہے۔ جب ایس آئی یونٹوں میں غور کیا جاتا ہے تو الیکٹرک فیلڈ کی شدت کی اکائیوں میں نیوٹن فی کولمبس ہیں۔ الیکٹرک فیلڈ کی شدت ٹیسٹ چارج پارٹیکل پر چارج کی رقم سے آزاد ہے۔ ٹیسٹ چارج پارٹیکل کے چارج کی پرواہ کیے بغیر ، سورس چارج کے چاروں طرف یہ ایک ہی پیمائش کی جاتی ہے۔
کولمبس کے قانون سے
الیکٹرک فیلڈ کی شدت کو برقی میدان کی طاقت بھی کہا جاتا ہے۔ الیکٹرک فیلڈ مضبوطی کے فارمولے کو بھی کولمبس کے قانون سے اخذ کیا جاسکتا ہے۔ یہ قانون ذرات کے الزامات اور ان کے مابین فاصلوں کے درمیان تعلق دیتا ہے۔ یہاں ، دو الزامات ’’ ق ‘‘ اور ’’ ق ‘‘ ہیں۔ اس طرح ، الیکٹرک فورس ‘ایف’ کی طرح دی جاتی ہے
F = k.q.Q / dدو
جہاں k تناسب مستقل ہے اور d الزامات کے درمیان فاصلہ ہے۔ جب اس مساوات کو مساوات 1 میں طاقت کے ل. تبدیل کیا جاتا ہے تو ، برقی میدان کی شدت کا فارمولا اسی طرح اخذ کیا جاتا ہے
E = K سوال / ددو
مذکورہ مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ برقی میدان کی شدت دو عوامل پر منحصر ہے۔
اس طرح ، چارج کی برقی فیلڈ کی شدت مقام پر منحصر ہوتی ہے۔ یہ سورس چارج اور ٹیسٹ چارج کے مابین فاصلے کے مربع کے متناسب تناسب ہے۔ جیسے جیسے فاصلہ بڑھتا ہے برقی فیلڈ کی طاقت یا بجلی کے فیلڈ کی شدت میں کمی آتی ہے۔
بجلی کے فیلڈ کی شدت کا حساب کتاب
برقی میدان کی شدت کے فارمولے سے ، یہ اخذ کیا گیا تھا کہ-
- یہ ماخذ اور ٹیسٹ کے معاوضوں کے مابین فاصلے کے متضاد متناسب ہے۔
- سورس چارج پر لگائے جانے والے الزام ‘Q’ سے براہ راست متناسب۔
- ٹیسٹ چارج ‘کیو’ پر معاوضہ نہیں۔
جب ان شرائط کو الٹا مربع قانون پر لاگو کیا جاتا ہے تو ، فاصلہ D1 پر برقی فیلڈ کی طاقت (E1) اور فاصلہ (D2) پر برقی فیلڈ کی شدت (E2) کے درمیان تعلق بطور دیا جاتا ہے۔
E1 / E2 = dدو1 / ددودو
اس طرح ، جب فاصلہ 2 کے عنصر کے ذریعہ بڑھایا جاتا ہے تو ، برقی میدان کی شدت 4 کے عنصر سے کم ہوجائے گی۔
چارج -1.6 × 10 کے ساتھ ذرہ پر کام کرنے والی برقی فیلڈ طاقت کا حساب لگائیں-19C جب برقی قوت ہے 5.6 × 10پندرہاین.
یہاں ، فورس F اور چارج ‘q’ دیا گیا ہے۔ پھر برقی میدان کی طاقت E کا حساب کتاب کیا جاتا ہے ای = ایف / کیو
اس طرح ، E = 5.6 × 10پندرہ/-1.6x10-19= -3.5 × 104N / C
یونٹ کلو میٹر / سیکنڈ کیلئے فورس (نیوٹن) کا جہتی فارمولادوایم ایل ٹی ہے-2. امپیئر سیکنڈ کیلئے کولمبم کا جہتی فارمولا اے ٹی ہے۔ اس طرح ، برقی میدان کی طاقت کا جہتی فارمولا ایم ایل ٹی ہے-3TO-1.
عمومی سوالنامہ
1)۔ بجلی کے میدان کی تعریف کیسے کی جاتی ہے؟
بجلی کے میدان کو فی یونٹ چارج کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔
2). تناسب مستقل ’کے‘ کی کیا قدر ہے؟
کولمبس کے قانون میں متناسب مستقل ’k‘ کی قیمت 9.0 × 10 ہے9N.mدو/ سیدو.
3)۔ کیا بجلی کے میدان کی طاقت ٹیسٹ انچارج پر معاوضے کی مقدار پر منحصر ہے؟
نہیں ، بجلی کے میدان کی طاقت مقدار 'ق' پر منحصر نہیں ہے۔ کولمبس کے قانون کے مطابق جیسے ہی چارج بڑھتا ہے ، برقی قوت بھی اسی عنصر سے بڑھ جاتی ہے۔ اس طرح یہ دونوں تبدیلیاں ایک دوسرے کو منسوخ کردیتی ہیں۔ اسے بجلی کے میدان کی طاقت ، E = F / q کے فارمولے سے سمجھا جاسکتا ہے۔
4)۔ جب مثبت معاوضہ ٹیسٹ ذرہ استعمال کیا جاتا ہے تو بجلی کے میدان کی طاقت کی سمت کیا ہے؟
جب مثبت معاوضوں کا ذرہ استعمال کیا جاتا ہے تو ، برقی فیلڈ کی شدت والے ویکٹر کو ہمیشہ مثبت چارج کردہ اشیاء سے دور رکھا جائے گا۔ کیونکہ چونکہ سورس چارج اور ٹیسٹ چارج مثبت چارج کے ہوتے ہیں ، لہذا وہ ایک دوسرے کو پیچھے ہٹاتے ہیں۔ منفی الزامات کے ذرات کی یہ نائب ہے۔
اس طرح ، جب پوائنٹس چارج بہت سورس چارجز کے زیر اثر ہوتا ہے تو معاملات مشکل ہوجاتے ہیں۔ یہاں ، شروع میں ، بجلی کا میدان انفرادی ذریعہ چارجز کی طاقت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ پھر ، ان تمام شدتوں کا ویکٹر کا خلاصہ اس نقطہ معاوضہ کے نتیجے میں فیلڈ کو طاقت دیتا ہے۔ جب ٹیسٹ چارج منفی ہے تو بجلی کے میدان کی طاقت کی سمت کیا ہوگی؟
