विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और विकिरण के स्रोत। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र और इसकी विशेषताएं इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्रोत

विद्युत क्षेत्र एक सदिश क्षेत्र है जो विद्युत आवेश वाले कणों के चारों ओर कार्य करता है। यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का हिस्सा है। यह वास्तविक दृश्यता की कमी की विशेषता है। यह अदृश्य है और इसे केवल परिणाम के रूप में ही देखा जा सकता है बल प्रभाव, जिस पर विपरीत ध्रुवों वाले अन्य आवेशित पिंड प्रतिक्रिया करते हैं।

विद्युत क्षेत्र कैसे काम करता है और कार्य करता है

संक्षेप में, एक क्षेत्र पदार्थ की एक विशेष अवस्था है। इसकी क्रिया विद्युत आवेश वाले पिंडों या कणों के त्वरण में प्रकट होती है। इसकी विशिष्ट विशेषताओं में शामिल हैं:

• विद्युत चार्ज होने पर ही कार्रवाई।
• कोई सीमा नहीं।
• प्रभाव की एक निश्चित परिमाण की उपस्थिति.
• किसी कार्य के परिणाम से ही निर्धारण की संभावना।

यह क्षेत्र उन आवेशों से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है जो एक निश्चित कण या पिंड में हैं। यह दो स्थितियों में बन सकता है। पहले में विद्युत आवेशों के आसपास इसकी उपस्थिति शामिल होती है, और दूसरे में जब विद्युत चुम्बकीय तरंगें चलती हैं, जब विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बदलता है।

विद्युत क्षेत्र विद्युत आवेशित कणों पर कार्य करते हैं जो पर्यवेक्षक के सापेक्ष स्थिर होते हैं। परिणामस्वरूप, उन्हें शक्ति प्राप्त होती है। क्षेत्र के प्रभाव का एक उदाहरण रोजमर्रा की जिंदगी में देखा जा सकता है। ऐसा करने के लिए, यह विद्युत आवेश बनाने के लिए पर्याप्त है। भौतिकी की पाठ्यपुस्तकें इसके लिए सबसे सरल उदाहरण पेश करती हैं, जब एक ढांकता हुआ ऊनी उत्पाद के खिलाफ रगड़ा जाता है। प्लास्टिक बॉलपॉइंट पेन लेकर और उसे अपने बालों पर रगड़कर फ़ील्ड प्राप्त करना काफी संभव है। इसकी सतह पर एक आवेश बनता है, जिससे विद्युत क्षेत्र का आभास होता है। नतीजतन, हैंडल छोटे कणों को आकर्षित करता है। अगर आप इसे बारीक फाड़े हुए कागज के टुकड़ों पर रखकर पेश करेंगे तो वे इसकी ओर आकर्षित हो जाएंगे। प्लास्टिक की कंघी का उपयोग करने पर भी यही परिणाम प्राप्त किया जा सकता है।

विद्युत क्षेत्र की अभिव्यक्ति का एक सामान्य रोजमर्रा का उदाहरण सिंथेटिक सामग्री से बने कपड़ों को हटाते समय प्रकाश की छोटी-छोटी चमक का बनना है। शरीर पर होने के परिणामस्वरूप, ढांकता हुआ फाइबर अपने चारों ओर आवेश जमा कर लेते हैं। जब कपड़ों की ऐसी वस्तु को हटा दिया जाता है, तो विद्युत क्षेत्र विभिन्न बलों के संपर्क में आ जाता है, जिससे प्रकाश की चमक पैदा होती है। यह विशेष रूप से सर्दियों के कपड़ों, विशेष रूप से स्वेटर और स्कार्फ के लिए सच है।

फ़ील्ड गुण

विद्युत क्षेत्र को चिह्नित करने के लिए, 3 संकेतकों का उपयोग किया जाता है:

• संभावना।
• तनाव।
• वोल्टेज।

संभावना

यह संपत्ति प्रमुख में से एक है. विभव आवेशों को स्थानांतरित करने के लिए उपयोग की जाने वाली संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा को इंगित करता है। जैसे ही वे शिफ्ट होते हैं, ऊर्जा बर्बाद हो जाती है, धीरे-धीरे शून्य के करीब पहुंचती है। इस सिद्धांत का एक स्पष्ट सादृश्य एक साधारण स्टील स्प्रिंग हो सकता है। शांत स्थिति में, इसमें कोई क्षमता नहीं होती है, लेकिन केवल तब तक जब तक यह संकुचित न हो जाए। ऐसे प्रभाव से उसे प्रतिकार की ऊर्जा प्राप्त होती है, अत: प्रभाव समाप्त होने पर उसमें अवश्य ही तेजी आएगी। जब स्प्रिंग को छोड़ा जाता है, तो यह तुरंत सीधा हो जाता है। यदि कोई वस्तु उसके रास्ते में आती है, तो वह उन्हें हिलाना शुरू कर देगी। सीधे विद्युत क्षेत्र में लौटते हुए, क्षमता की तुलना वापस सीधा करने के लिए किए गए प्रयासों से की जा सकती है।

विद्युत क्षेत्र में स्थितिज ऊर्जा होती है, जो इसे एक निश्चित प्रभाव डालने में सक्षम बनाती है। लेकिन चार्ज को अंतरिक्ष में ले जाने से यह अपने संसाधन को ख़त्म कर देता है। उसी स्थिति में, यदि क्षेत्र के भीतर किसी आवेश की गति किसी बाहरी बल के प्रभाव में की जाती है, तो क्षेत्र न केवल अपनी क्षमता खो देता है, बल्कि उसकी भरपाई भी करता है।

साथ ही, इस मान को बेहतर ढंग से समझने के लिए एक और उदाहरण दिया जा सकता है। आइए मान लें कि एक नगण्य धनात्मक आवेश विद्युत क्षेत्र की क्रिया से बहुत दूर स्थित है। इससे यह पूरी तरह से तटस्थ हो जाता है और आपसी संपर्क खत्म हो जाता है। यदि, किसी बाहरी बल के प्रभाव के परिणामस्वरूप, आवेश विद्युत क्षेत्र की ओर बढ़ता है, तो, अपनी सीमा तक पहुँचने पर, यह एक नए प्रक्षेपवक्र में खींचा जाएगा। प्रभाव के एक निश्चित बिंदु पर आवेश के सापेक्ष प्रभाव पर व्यय की गई क्षेत्र ऊर्जा को इस बिंदु पर क्षमता कहा जाएगा।

विद्युत क्षमता की अभिव्यक्ति वोल्ट माप की इकाई के माध्यम से की जाती है।

तनाव

इस सूचक का उपयोग क्षेत्र को मापने के लिए किया जाता है। इस मान की गणना क्रिया के बल को प्रभावित करने वाले धनात्मक आवेश के अनुपात के रूप में की जाती है। सरल शब्दों में, तनाव एक निश्चित स्थान और समय में विद्युत क्षेत्र की ताकत को व्यक्त करता है। तनाव जितना अधिक होगा, आसपास की वस्तुओं या जीवित प्राणियों पर क्षेत्र का प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा।

वोल्टेज

यह पैरामीटर पोटेंशियल से बनता है. इसका उपयोग किसी क्षेत्र द्वारा उत्पादित क्रिया के मात्रात्मक संबंध को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। अर्थात्, क्षमता स्वयं संचित ऊर्जा की मात्रा को दर्शाती है, और वोल्टेज आवेशों की गति सुनिश्चित करने के लिए नुकसान को दर्शाता है।

विद्युत क्षेत्र में, धनात्मक आवेश उच्च क्षमता वाले बिंदुओं से उन स्थानों की ओर बढ़ते हैं जहां यह कम है। जहां तक ​​नकारात्मक आवेशों की बात है, वे विपरीत दिशा में चलते हैं। परिणामस्वरूप, क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा का उपयोग करके कार्य किया जाता है। वास्तव में, बिंदुओं के बीच वोल्टेज गुणात्मक रूप से विपरीत चार्ज की एक इकाई को स्थानांतरित करने के लिए क्षेत्र द्वारा किए गए कार्य को व्यक्त करता है। इस प्रकार, वोल्टेज और संभावित अंतर शब्द एक ही हैं।

क्षेत्र की दृश्य अभिव्यक्ति

विद्युत क्षेत्र की एक पारंपरिक दृश्य अभिव्यक्ति होती है। इसके लिए ग्राफ़िक लाइनों का उपयोग किया जाता है। वे बल की रेखाओं से मेल खाते हैं जो उनके चारों ओर आवेश विकीर्ण करती हैं। बलों की कार्रवाई की दिशा के अलावा उनकी दिशा भी महत्वपूर्ण है। रेखाओं को वर्गीकृत करने के लिए, दिशा निर्धारित करने के आधार के रूप में धनात्मक आवेश का उपयोग करने की प्रथा है। इस प्रकार, क्षेत्र की गति का तीर सकारात्मक कणों से नकारात्मक कणों की ओर जाता है।

विद्युत क्षेत्रों को दर्शाने वाले चित्रों में रेखाओं पर तीर के आकार की दिशा होती है। योजनाबद्ध रूप से, उनकी हमेशा एक पारंपरिक शुरुआत और अंत होता है। इस तरह वे खुद को चालू नहीं करते हैं। बल की रेखाएं उस बिंदु से शुरू होती हैं जहां सकारात्मक चार्ज स्थित होता है और नकारात्मक कणों के स्थान पर समाप्त होता है।

विद्युत क्षेत्र हो सकता है विभिन्न प्रकार केरेखाएँ न केवल आवेश की ध्रुवीयता पर निर्भर करती हैं जो उनके निर्माण में योगदान करती हैं, बल्कि बाहरी कारकों की उपस्थिति पर भी निर्भर करती हैं। इसलिए, जब विपरीत क्षेत्र मिलते हैं, तो वे एक-दूसरे पर आकर्षक ढंग से कार्य करना शुरू कर देते हैं। विकृत रेखाएँ मुड़ी हुई चाप का आकार ले लेती हैं। उसी स्थिति में, जब 2 समान क्षेत्र मिलते हैं, तो वे विपरीत दिशाओं में विकर्षित हो जाते हैं।

आवेदन की गुंजाइश

विद्युत क्षेत्र में कई गुण हैं जिनका उपयोगी अनुप्रयोग पाया गया है। इस घटना का उपयोग कई अत्यंत महत्वपूर्ण क्षेत्रों में काम के लिए विभिन्न उपकरण बनाने के लिए किया जाता है।

औषधि में प्रयोग करें

मानव शरीर के कुछ क्षेत्रों पर विद्युत क्षेत्र का प्रभाव उसके वास्तविक तापमान को बढ़ाने की अनुमति देता है। इस संपत्ति ने चिकित्सा में अपना आवेदन पाया है। विशिष्ट उपकरण क्षतिग्रस्त या रोगग्रस्त ऊतकों के आवश्यक क्षेत्रों पर प्रभाव डालते हैं। नतीजतन, उनके रक्त परिसंचरण में सुधार होता है और उपचार प्रभाव पड़ता है। क्षेत्र उच्च आवृत्ति के साथ कार्य करता है, इसलिए तापमान पर एक बिंदु प्रभाव परिणाम उत्पन्न करता है और रोगी के लिए काफी ध्यान देने योग्य होता है।

रसायन शास्त्र में आवेदन

विज्ञान के इस क्षेत्र में विभिन्न शुद्ध या मिश्रित सामग्रियों का उपयोग शामिल है। इस संबंध में, इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों के साथ काम इस उद्योग को नजरअंदाज नहीं कर सका। मिश्रण के घटक विद्युत क्षेत्र के साथ विभिन्न तरीकों से परस्पर क्रिया करते हैं। रसायन विज्ञान में, इस गुण का उपयोग तरल पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है। इस विधि को प्रयोगशाला में उपयोग पाया गया है, लेकिन यह उद्योग में भी पाया जाता है, हालांकि कम बार। उदाहरण के लिए, किसी क्षेत्र के संपर्क में आने पर, तेल में प्रदूषणकारी घटक अलग हो जाते हैं।

जल निस्पंदन के दौरान उपचार के लिए एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग किया जाता है। यह प्रदूषकों के अलग-अलग समूहों को अलग करने में सक्षम है। प्रतिस्थापन कार्ट्रिज का उपयोग करने की तुलना में यह प्रसंस्करण विधि बहुत सस्ती है।

विद्युत अभियन्त्रण

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विद्युत क्षेत्र के उपयोग का बहुत दिलचस्प अनुप्रयोग है। इस प्रकार, स्रोत से उपभोक्ता तक एक विधि विकसित की गई। हाल तक, सभी विकास सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक प्रकृति के थे। स्मार्टफोन के यूएसबी कनेक्टर में प्लग करने वाली तकनीक का पहले से ही प्रभावी कार्यान्वयन हो चुका है। यह विधि अभी तक लंबी दूरी तक ऊर्जा के हस्तांतरण की अनुमति नहीं देती है, लेकिन इसमें सुधार किया जा रहा है। यह बहुत संभव है कि निकट भविष्य में बिजली आपूर्ति के साथ चार्जिंग केबल की आवश्यकता पूरी तरह से गायब हो जाएगी।

विद्युत स्थापना और मरम्मत कार्य करते समय, एलईडी लाइटों का उपयोग किया जाता है, जो एक सर्किट के आधार पर संचालित होती हैं। कई कार्यों के अलावा, यह विद्युत क्षेत्र पर प्रतिक्रिया कर सकता है। इसके लिए धन्यवाद, जब जांच चरण तार के पास पहुंचती है, तो संकेतक वास्तव में प्रवाहकीय कोर को छुए बिना चमकना शुरू कर देता है। यह इन्सुलेशन के माध्यम से भी कंडक्टर से निकलने वाले क्षेत्र पर प्रतिक्रिया करता है। एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति आपको दीवार में करंट ले जाने वाले तारों को खोजने के साथ-साथ उनके टूटने के बिंदु निर्धारित करने की अनुमति देती है।

आप एक धातु स्क्रीन का उपयोग करके विद्युत क्षेत्र के प्रभाव से खुद को बचा सकते हैं, जिसके अंदर यह नहीं होगा। इस संपत्ति का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है ताकि विद्युत सर्किट के पारस्परिक प्रभाव को खत्म किया जा सके जो एक दूसरे के काफी करीब स्थित हैं।

संभावित भविष्य के अनुप्रयोग

विद्युत क्षेत्र के लिए और भी विदेशी संभावनाएँ हैं, जो आज तक विज्ञान के पास नहीं हैं। ये हैं प्रकाश की गति से भी तेज़ संचार, भौतिक वस्तुओं का टेलीपोर्टेशन, खुले स्थानों (वर्महोल) के बीच एक पल में गति। हालाँकि, ऐसी योजनाओं को लागू करने के लिए दो संभावित परिणामों वाले प्रयोगों के संचालन की तुलना में कहीं अधिक जटिल अनुसंधान और प्रयोगों की आवश्यकता होगी।

हालाँकि, विज्ञान लगातार विकसित हो रहा है, जिससे विद्युत क्षेत्रों के उपयोग के लिए नई संभावनाएँ खुल रही हैं। भविष्य में इसके उपयोग का दायरा काफी बढ़ सकता है। यह संभव है कि इसका उपयोग हमारे जीवन के सभी महत्वपूर्ण क्षेत्रों में हो।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र

स्थिर विद्युत आवेशों का विद्युत क्षेत्र।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, स्थिर विद्युत आवेशों का एक विद्युत क्षेत्र जो समय के साथ नहीं बदलता है, जो उनके बीच परस्पर क्रिया करता है।
एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की विशेषता विद्युत क्षेत्र की ताकत होती है (सेमी।विद्युत क्षेत्र की ताकत)ई, जो इसकी शक्ति विशेषता है: तनाव इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रउस बल को दर्शाता है जिसके साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र एक इकाई सकारात्मक विद्युत आवेश पर कार्य करता है (सेमी।बिजली का आवेश), क्षेत्र में एक निश्चित बिंदु पर रखा गया। तनाव वेक्टर की दिशा धनात्मक आवेश पर लगने वाले बल की दिशा से मेल खाती है और ऋणात्मक आवेश पर लगने वाले बल की दिशा के विपरीत है।
एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर (स्थिर) होता है यदि इसकी ताकत समय के साथ नहीं बदलती है। स्थिर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित होते हैं।
एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र सजातीय है यदि इसकी तीव्रता वेक्टर क्षेत्र के सभी बिंदुओं पर समान है यदि विभिन्न बिंदुओं पर तीव्रता वेक्टर अलग है, तो क्षेत्र अमानवीय है। समान इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, उदाहरण के लिए, एक समान रूप से चार्ज किए गए परिमित विमान और एक फ्लैट संधारित्र के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र हैं (सेमी।कंडेनसर (इलेक्ट्रिक))इसके आवरण के किनारों से दूर.
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के मूलभूत गुणों में से एक यह है कि चार्ज को क्षेत्र में एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने पर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बलों का कार्य आंदोलन के प्रक्षेपवक्र पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल शुरुआत की स्थिति से निर्धारित होता है और अंतिम बिंदु और आवेश का परिमाण। नतीजतन, किसी भी बंद प्रक्षेपवक्र के साथ चार्ज को स्थानांतरित करते समय इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बलों द्वारा किया गया कार्य शून्य के बराबर होता है। जिन बल क्षेत्रों में यह गुण होता है उन्हें संभावित या रूढ़िवादी कहा जाता है। अर्थात्, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र एक संभावित क्षेत्र है, जिसकी ऊर्जा विशेषता इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता है (सेमी।इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता), संबंध द्वारा तनाव वेक्टर ई से जुड़ा हुआ:
ई = -ग्रेडज.
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र को ग्राफ़िक रूप से दर्शाने के लिए बल की रेखाओं का उपयोग किया जाता है। (सेमी।बिजली की लाइनों)(तनाव रेखाएँ) - काल्पनिक रेखाएँ, जिनकी स्पर्श रेखाएँ क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर तनाव वेक्टर की दिशा से मेल खाती हैं।
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के लिए, सुपरपोज़िशन का सिद्धांत देखा जाता है (सेमी।सुपरपोजिशन सिद्धांत). प्रत्येक विद्युत आवेश अन्य विद्युत आवेशों की उपस्थिति की परवाह किए बिना अंतरिक्ष में एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। आवेशों की एक प्रणाली द्वारा निर्मित परिणामी क्षेत्र की ताकत प्रत्येक आवेश द्वारा अलग-अलग दिए गए बिंदु पर बनाई गई क्षेत्र की ताकत के ज्यामितीय योग के बराबर होती है।
इसके आस-पास के स्थान में कोई भी चार्ज एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बनाता है। किसी भी बिंदु पर किसी क्षेत्र का पता लगाने के लिए, अवलोकन बिंदु पर एक बिंदु परीक्षण चार्ज रखना आवश्यक है - एक ऐसा चार्ज जो अध्ययन के तहत क्षेत्र को विकृत नहीं करता है (क्षेत्र बनाने वाले आरोपों के पुनर्वितरण का कारण नहीं बनता है)।
एकान्त बिंदु आवेश q द्वारा निर्मित क्षेत्र गोलाकार रूप से सममित है। कूलम्ब के नियम का उपयोग करके निर्वात में एक अकेले बिंदु आवेश की तीव्रता का मापांक (सेमी।कुलोना कानून)इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
ई = क्यू/4पीई या आर 2।
जहाँ e o विद्युत स्थिरांक है, = 8.85. 10 -12 एफ/एम.
कूलम्ब का नियम, उनके द्वारा बनाए गए मरोड़ संतुलनों का उपयोग करके स्थापित किया गया (कूलम्ब संतुलन देखें)। (सेमी।पेंडेंट तराजू)), इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का वर्णन करने वाले बुनियादी कानूनों में से एक है। वह आवेशों के परस्पर क्रिया के बल और उनके बीच की दूरी के बीच एक संबंध स्थापित करता है: निर्वात में दो बिंदु-जैसे स्थिर आवेशित पिंडों के बीच परस्पर क्रिया का बल आवेश मॉड्यूल के उत्पाद के सीधे आनुपातिक और के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। उनके बीच की दूरी.
इस बल को कूलम्ब बल कहा जाता है, और क्षेत्र को कूलम्ब बल कहा जाता है। कूलम्ब क्षेत्र में, वेक्टर की दिशा आवेश Q के चिह्न पर निर्भर करती है: यदि Q > 0, तो वेक्टर को आवेश से रेडियल रूप से दूर निर्देशित किया जाता है, यदि Q ( सेमी।माध्यम की ढांकता हुआ निरंतरता) निर्वात की तुलना में कम होती है।
प्रयोगात्मक रूप से स्थापित कूलम्ब का नियम और सुपरपोजिशन सिद्धांत निर्वात में आवेशों की किसी प्रणाली के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का पूरी तरह से वर्णन करना संभव बनाता है। हालाँकि, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के गुणों को दूसरे, अधिक में व्यक्त किया जा सकता है सामान्य फ़ॉर्म, एक बिंदु आवेश के कूलम्ब क्षेत्र के विचार का सहारा लिए बिना। विद्युत क्षेत्र को विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर के फ्लक्स मान द्वारा चित्रित किया जा सकता है, जिसकी गणना गॉस के प्रमेय के अनुसार की जा सकती है (सेमी।गॉस प्रमेय). गॉस का प्रमेय एक बंद सतह के माध्यम से विद्युत क्षेत्र की ताकत के प्रवाह और उस सतह के भीतर आवेश के बीच एक संबंध स्थापित करता है। तीव्रता का प्रवाह किसी विशेष क्षेत्र की सतह पर क्षेत्र वितरण पर निर्भर करता है और इस सतह के अंदर विद्युत आवेश के समानुपाती होता है।
यदि एक इंसुलेटेड कंडक्टर को विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो कंडक्टर में मुक्त आवेश q पर एक बल कार्य करेगा। परिणामस्वरूप, कंडक्टर में मुक्त आवेशों का अल्पकालिक संचलन होता है। यह प्रक्रिया तब समाप्त होगी जब कंडक्टर की सतह पर उत्पन्न होने वाले आवेशों का स्वयं का विद्युत क्षेत्र बाहरी क्षेत्र की पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करता है, अर्थात, आवेशों का एक संतुलन वितरण स्थापित किया जाता है, जिसमें कंडक्टर के अंदर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र शून्य हो जाता है: सभी बिंदुओं पर कंडक्टर के अंदर E = 0 है, तो एक फ़ील्ड गायब है। कंडक्टर के बाहर इसकी सतह के निकट इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र रेखाएं सतह के लंबवत होती हैं। यदि ऐसा नहीं होता, तो एक क्षेत्र शक्ति घटक होता, और धारा कंडक्टर की सतह और सतह के साथ प्रवाहित होती। आवेश केवल चालक की सतह पर स्थित होते हैं, जबकि चालक की सतह पर सभी बिंदुओं का संभावित मान समान होता है। चालक की सतह एक समविभव सतह है (सेमी।समविभव सतह). यदि चालक में गुहा हो तो उसमें विद्युत क्षेत्र भी शून्य होता है; यह विद्युत उपकरणों की इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा का आधार है।
यदि किसी ढांकता हुआ को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसमें एक ध्रुवीकरण प्रक्रिया होती है - द्विध्रुवीय अभिविन्यास की प्रक्रिया (सेमी।द्विध्रुवीय)या विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में क्षेत्र-उन्मुख द्विध्रुवों की उपस्थिति। एक सजातीय ढांकता हुआ में, ध्रुवीकरण के कारण इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र (डाइलेक्ट्रिक्स का ध्रुवीकरण देखें) कम हो जाता है? एक बार।

विश्वकोश शब्दकोश. 2009 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "इलेक्ट्रोस्टैटिक फ़ील्ड" क्या है:

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- स्थिर आवेशित पिंडों में विद्युत धाराओं की अनुपस्थिति में उनका विद्युत क्षेत्र। [गोस्ट आर 52002 2003] इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर विद्युत आवेशों का विद्युत क्षेत्र। विचाराधीन क्षेत्र के सिद्धांतों का उपयोग ... बनाने के लिए किया जाता है तकनीकी अनुवादक मार्गदर्शिका

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- पदार्थों, सामग्रियों, उत्पादों की सतह और मात्रा पर एक मुक्त विद्युत आवेश के उद्भव, संरक्षण और विश्राम से जुड़ी घटनाओं का एक सेट। स्रोत … मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित एक क्षेत्र है जो अंतरिक्ष में स्थिर होता है और समय में अपरिवर्तित होता है (विद्युत धाराओं की अनुपस्थिति में)। विद्युत क्षेत्र विद्युत से जुड़ा एक विशेष प्रकार का पदार्थ है... ...विकिपीडिया

बिजली स्थिर विद्युत का क्षेत्र आरोप जो उनके बीच परस्पर क्रिया उत्पन्न करते हैं। साथ ही बारी-बारी से इलेक्ट्रिक क्षेत्र, विद्युत ऊर्जा की विशेषता विद्युत तीव्रता है। फ़ील्ड K, क्षेत्र से आवेश पर लगने वाले बल और आवेश के परिमाण का अनुपात है। शक्ति... भौतिक विश्वकोश

स्थिर विद्युत आवेशों का विद्युत क्षेत्र... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- पदार्थों, सामग्रियों, उत्पादों की सतह और मात्रा पर एक मुक्त विद्युत आवेश के उद्भव, संरक्षण और विश्राम से जुड़ी घटनाओं का एक सेट... स्रोत: MSanPiN 001 96. भौतिक कारकों के अनुमेय स्तरों के लिए स्वच्छता मानक... आधिकारिक शब्दावली

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- इलेक्ट्रोस्टेटिनस स्टेटसस टी सर्टिस स्टैंडआर्टिज़ेसिजा इर मेट्रोलोजीजा एपीब्रेज़टिस एपीब्रेज़टी žr। प्राइडे. प्रीडास(एआई) ग्राफ़िनिस फॉर्मेट एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र वोक। इलेक्ट्रोस्टैटिस्चेस फेल्ड, एन रूस। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, एन प्रैंक।… …

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इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र- इलेक्ट्रोस्टैटिनिस लौकास स्टेटसस टी स्रिटिस फ़िज़िका एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र वोक। इलेक्ट्रोस्टैटिस्चेस फेल्ड, एन रूस। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, एन प्रैंक। चैंप इलेक्ट्रोस्टैटिक, एम… फ़िज़िकोस टर्मिनस ज़ोडनास

स्थिर विद्युत आवेशों का विद्युत क्षेत्र जो उनके बीच परस्पर क्रिया करता है। एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र की तरह, एक विद्युत क्षेत्र को विद्युत क्षेत्र की ताकत ई द्वारा चित्रित किया जाता है: आवेश पर कार्य करने वाले बल का अनुपात... ... महान सोवियत विश्वकोश

पुस्तकें

• भौतिकी में नए विचार. वॉल्यूम. 3. सापेक्षता का सिद्धांत. 1912, बोर्गमैन आई.आई. पवित्र का तरंग सिद्धांत पवित्र की घटना को पवित्र शरीर के आसपास के स्थान में तरंगों के रूप में फैलने वाले कंपन के कारण मानता है; चूँकि बहुत जल्द* यह स्पष्ट हो गया... श्रेणी: गणित और विज्ञानशृंखला: प्रकाशक: योयो मीडिया,

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रविद्युत क्षेत्र की तरह, यह पदार्थ का एक विशेष रूप है जो विद्युत आवेश वाले पिंडों को घेरता है। लेकिन उत्तरार्द्ध के विपरीत, एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र केवल स्थिर आवेशित निकायों के आसपास बनाया जाता है, अर्थात, जब विद्युत प्रवाह बनाने के लिए कोई स्थिति नहीं होती है।

एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में ऐसे गुण होते हैं जो इसे विद्युत सर्किट में उत्पन्न अन्य प्रकार के क्षेत्रों से अलग करते हैं।

इसका मुख्य अंतर यह है कि इसकी बल रेखाएं कभी भी एक दूसरे को नहीं काटती या स्पर्श नहीं करतीं। यदि कोई इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र किसी धनात्मक आवेश द्वारा निर्मित होता है, तो इसकी बल रेखाएँ आवेश से शुरू होती हैं और अनंत पर कहीं समाप्त होती हैं। यदि हम किसी ऋणात्मक आवेश के साथ काम कर रहे हैं, तो इसके विपरीत, इसके इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की बल रेखाएँ अनंत पर कहीं शुरू होती हैं और आवेश पर ही समाप्त होती हैं। अर्थात्, वे धनात्मक आवेश से या ऋणात्मक आवेश की ओर निर्देशित होते हैं।

वैसे, आवेश जितना बड़ा होगा, वह उतना ही मजबूत क्षेत्र बनाता है और उसकी क्षेत्र रेखाओं का घनत्व उतना ही अधिक होता है। सच है, फ़ील्ड रेखाएँ इसकी एक ग्राफिक (काल्पनिक) छवि हैं, जो भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में स्वीकार की जाती हैं। वास्तव में, कोई भी फ़ील्ड स्पष्ट, खींची गई रेखाएँ नहीं बनाता है।

मुख्य विशेषता जिससे विद्युत् एवं भौतिक गुणस्थिरवैद्युत क्षेत्र इसकी तीव्रता है। यह उस बल को दर्शाता है जिसके साथ क्षेत्र विद्युत आवेशों पर कार्य करता है।

इ, जो इसकी शक्ति विशेषता है: इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत दर्शाती है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर रखे गए इकाई सकारात्मक विद्युत आवेश पर किस बल से कार्य करता है। तनाव वेक्टर की दिशा धनात्मक आवेश पर लगने वाले बल की दिशा से मेल खाती है, और ऋणात्मक आवेश पर लगने वाले बल की दिशा के विपरीत है।

एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर (स्थिर) होता है यदि इसकी ताकत समय के साथ नहीं बदलती है। स्थिर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित होते हैं।

एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र सजातीय है यदि इसकी तीव्रता वेक्टर क्षेत्र के सभी बिंदुओं पर समान है यदि विभिन्न बिंदुओं पर तीव्रता वेक्टर अलग है, तो क्षेत्र अमानवीय है। समान इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र, उदाहरण के लिए, एक समान रूप से चार्ज किए गए परिमित विमान और इसकी प्लेटों के किनारों से दूर एक फ्लैट संधारित्र के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के मूलभूत गुणों में से एक यह है कि चार्ज को क्षेत्र में एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने पर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बलों का कार्य आंदोलन के प्रक्षेपवक्र पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल शुरुआत की स्थिति से निर्धारित होता है और अंतिम बिंदु और आवेश का परिमाण। नतीजतन, किसी भी बंद प्रक्षेपवक्र के साथ चार्ज को स्थानांतरित करते समय इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बलों द्वारा किया गया कार्य शून्य के बराबर होता है। जिन बल क्षेत्रों में यह गुण होता है उन्हें संभावित या रूढ़िवादी कहा जाता है। अर्थात्, एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र एक संभावित क्षेत्र है, जिसकी ऊर्जा विशेषता तीव्रता वेक्टर से जुड़ी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता है इअनुपात:

ई = -ग्रेडज.

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व के लिए, बल की रेखाओं (तनाव रेखाओं) का उपयोग किया जाता है - काल्पनिक रेखाएं, स्पर्शरेखाएं जो क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर तनाव वेक्टर की दिशा से मेल खाती हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के लिए, सुपरपोज़िशन का सिद्धांत देखा जाता है। प्रत्येक विद्युत आवेश अन्य विद्युत आवेशों की उपस्थिति की परवाह किए बिना अंतरिक्ष में एक विद्युत क्षेत्र बनाता है। आवेशों की एक प्रणाली द्वारा निर्मित परिणामी क्षेत्र की ताकत प्रत्येक आवेश द्वारा अलग-अलग दिए गए बिंदु पर बनाई गई क्षेत्र की ताकत के ज्यामितीय योग के बराबर होती है।

इसके आस-पास के स्थान में कोई भी चार्ज एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बनाता है। किसी भी बिंदु पर किसी क्षेत्र का पता लगाने के लिए, अवलोकन बिंदु पर एक बिंदु परीक्षण चार्ज रखना आवश्यक है - एक ऐसा चार्ज जो अध्ययन के तहत क्षेत्र को विकृत नहीं करता है (क्षेत्र बनाने वाले आरोपों के पुनर्वितरण का कारण नहीं बनता है)।

एकान्त बिंदु आवेश द्वारा निर्मित क्षेत्र क्यू, गोलाकार रूप से सममित है। निर्वात में एक अकेले बिंदु आवेश के वोल्टेज मापांक को कूलम्ब के नियम का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है:

ई = क्यू/4पीई या आर 2।

जहाँ e o विद्युत स्थिरांक है, = 8.85. 10 -12 एफ/एम.

कूलम्ब का नियम, उनके द्वारा बनाए गए मरोड़ संतुलनों का उपयोग करके स्थापित किया गया (कूलम्ब संतुलन देखें), इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का वर्णन करने वाले बुनियादी कानूनों में से एक है। वह आवेशों के परस्पर क्रिया के बल और उनके बीच की दूरी के बीच एक संबंध स्थापित करता है: निर्वात में दो बिंदु-जैसे स्थिर आवेशित पिंडों के बीच परस्पर क्रिया का बल आवेश मॉड्यूल के उत्पाद के सीधे आनुपातिक और के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। उनके बीच की दूरी.

इस बल को कूलम्ब बल कहा जाता है, और क्षेत्र को कूलम्ब बल कहा जाता है। कूलम्ब क्षेत्र में, वेक्टर की दिशा आवेश Q के चिह्न पर निर्भर करती है: यदि Q > 0, तो वेक्टर आवेश से रेडियल रूप से निर्देशित होता है, यदि Q ? निर्वात की तुलना में गुना (? - माध्यम का ढांकता हुआ स्थिरांक) कम।

प्रयोगात्मक रूप से स्थापित कूलम्ब का नियम और सुपरपोजिशन सिद्धांत निर्वात में आवेशों की किसी प्रणाली के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का पूरी तरह से वर्णन करना संभव बनाता है। हालाँकि, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के गुणों को एक बिंदु आवेश के कूलम्ब क्षेत्र के विचार का सहारा लिए बिना, दूसरे, अधिक सामान्य रूप में व्यक्त किया जा सकता है। विद्युत क्षेत्र को विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर के फ्लक्स मान द्वारा चित्रित किया जा सकता है, जिसकी गणना गॉस के प्रमेय के अनुसार की जा सकती है। गॉस का प्रमेय एक बंद सतह के माध्यम से विद्युत क्षेत्र की ताकत के प्रवाह और उस सतह के भीतर आवेश के बीच एक संबंध स्थापित करता है। तीव्रता का प्रवाह किसी विशेष क्षेत्र की सतह पर क्षेत्र वितरण पर निर्भर करता है और इस सतह के अंदर विद्युत आवेश के समानुपाती होता है।

यदि एक इंसुलेटेड कंडक्टर को विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो मुक्त चार्ज होता है क्यूकंडक्टर में एक बल कार्य करेगा. परिणामस्वरूप, कंडक्टर में मुक्त आवेशों का अल्पकालिक संचलन होता है। यह प्रक्रिया तब समाप्त होगी जब कंडक्टर की सतह पर उत्पन्न होने वाले आवेशों का स्वयं का विद्युत क्षेत्र बाहरी क्षेत्र की पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करता है, अर्थात, आवेशों का एक संतुलन वितरण स्थापित किया जाता है, जिसमें कंडक्टर के अंदर इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र शून्य हो जाता है: सभी बिंदुओं पर कंडक्टर के अंदर इ= 0, अर्थात् फ़ील्ड अनुपस्थित है। कंडक्टर के बाहर इसकी सतह के निकट इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र रेखाएं सतह के लंबवत होती हैं। यदि ऐसा नहीं होता, तो एक क्षेत्र शक्ति घटक होता, और धारा कंडक्टर की सतह और सतह के साथ प्रवाहित होती। आवेश केवल चालक की सतह पर स्थित होते हैं, जबकि चालक की सतह पर सभी बिंदुओं का संभावित मान समान होता है। किसी चालक की सतह एक समविभव सतह होती है। यदि चालक में गुहा हो तो उसमें विद्युत क्षेत्र भी शून्य होता है; यह विद्युत उपकरणों की इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा का आधार है।

यदि किसी ढांकता हुआ को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसमें एक ध्रुवीकरण प्रक्रिया होती है - द्विध्रुवों के अभिविन्यास की प्रक्रिया या विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में क्षेत्र के साथ उन्मुख द्विध्रुवों की उपस्थिति। एक सजातीय ढांकता हुआ में, ध्रुवीकरण के कारण इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र (देखें)। ढांकता हुआ का ध्रुवीकरण) से कम हो जाता है? एक बार।

कुछ आवेशित पिंडों की क्रिया अन्य आवेशित पिंडों पर उनके सीधे संपर्क के बिना, एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से की जाती है।

विद्युत क्षेत्र भौतिक है। यह हमसे और इसके बारे में हमारे ज्ञान से स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में है।

एक विद्युत क्षेत्र विद्युत आवेशों द्वारा निर्मित होता है और विद्युत आवेशों पर एक निश्चित बल की क्रिया द्वारा इसका पता लगाया जाता है।

विद्युत क्षेत्र निर्वात में 300,000 किमी/सेकेंड की टर्मिनल गति से फैलता है।

चूँकि विद्युत क्षेत्र के मुख्य गुणों में से एक एक निश्चित बल के साथ आवेशित कणों पर इसका प्रभाव है, इसलिए क्षेत्र की मात्रात्मक विशेषताओं को पेश करने के लिए अंतरिक्ष में एक बिंदु पर चार्ज q (परीक्षण चार्ज) के साथ एक छोटा पिंड रखना आवश्यक है। अध्ययन किया. इस पिंड पर क्षेत्र से एक बल कार्य करेगा

यदि आप परीक्षण चार्ज का आकार बदलते हैं, उदाहरण के लिए, दो के कारक से, तो उस पर कार्य करने वाला बल भी दो के कारक से बदल जाएगा।

जब परीक्षण चार्ज का मान n के कारक से बदलता है, तो चार्ज पर कार्य करने वाला बल भी n के कारक से बदलता है।

क्षेत्र के किसी दिए गए बिंदु पर रखे गए परीक्षण आवेश पर लगने वाले बल और इस आवेश के परिमाण का अनुपात एक स्थिर मान है और यह न तो इस बल पर, न ही आवेश के परिमाण पर, या इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि वहाँ है या नहीं कोई शुल्क. इस अनुपात को एक अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है और इसे विद्युत क्षेत्र की बल विशेषता के रूप में लिया जाता है। संगत भौतिक मात्राबुलाया विद्युत क्षेत्र की ताकत .

तनाव से पता चलता है कि क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर रखे गए इकाई आवेश पर विद्युत क्षेत्र द्वारा कितना बल लगाया जाता है।

तनाव की इकाई खोजने के लिए, आपको तनाव के परिभाषित समीकरण में बल की इकाइयों - 1 N और आवेश - 1 C को प्रतिस्थापित करना होगा। हमें मिलता है: [ई] = 1 एन/1 सीएल = 1 एन/सीएल।

स्पष्टता के लिए, चित्रों में विद्युत क्षेत्रों को क्षेत्र रेखाओं का उपयोग करके दर्शाया गया है।

एक विद्युत क्षेत्र किसी आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने का कार्य कर सकता है। इस तरह, चार्ज लगा दिया गया दिया गया बिंदुखेतों में संभावित ऊर्जा का भंडार है.

क्षेत्र की ऊर्जा विशेषताओं को बल विशेषता के परिचय के समान ही दर्ज किया जा सकता है।

जब परीक्षण चार्ज का आकार बदलता है, तो न केवल उस पर कार्य करने वाला बल बदलता है, बल्कि इस चार्ज की संभावित ऊर्जा भी बदलती है। क्षेत्र में किसी दिए गए बिंदु पर स्थित परीक्षण आवेश की ऊर्जा और इस आवेश के मान का अनुपात एक स्थिर मान है और यह ऊर्जा या आवेश पर निर्भर नहीं करता है।

क्षमता की एक इकाई प्राप्त करने के लिए, क्षमता के परिभाषित समीकरण में ऊर्जा की इकाइयों - 1 जे और चार्ज - 1 सी को प्रतिस्थापित करना आवश्यक है। हमें मिलता है: [φ] = 1 जे/1 सी = 1 वी।

इस इकाई का अपना नाम है: 1 वोल्ट।

एक बिंदु आवेश की क्षेत्र क्षमता, क्षेत्र बनाने वाले आवेश के परिमाण के सीधे आनुपातिक होती है और आवेश से क्षेत्र में दिए गए बिंदु तक की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

चित्रों में विद्युत क्षेत्रों को समान क्षमता वाली सतहों का उपयोग करके भी दर्शाया जा सकता है, जिसे कहा जाता है समविभव सतहें .

जब कोई विद्युत आवेश एक विभव वाले बिंदु से दूसरे विभव वाले बिंदु की ओर बढ़ता है, तो कार्य पूरा हो जाता है।

किसी आवेश को क्षेत्र में एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने के लिए किए गए कार्य और इस आवेश के मान के अनुपात के बराबर भौतिक मात्रा कहलाती है विद्युत वोल्टेज :

वोल्टेज दर्शाता है कि 1 C के आवेश को क्षेत्र के एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने पर विद्युत क्षेत्र द्वारा कितना कार्य किया जाता है।

वोल्टेज की इकाई, साथ ही क्षमता, 1 V है।

एक दूसरे से दूरी d पर स्थित दो क्षेत्र बिंदुओं के बीच वोल्टेज क्षेत्र की ताकत से संबंधित है:

एक समान विद्युत क्षेत्र में, किसी आवेश को क्षेत्र के एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने का कार्य प्रक्षेप पथ के आकार पर निर्भर नहीं करता है और केवल आवेश के परिमाण और क्षेत्र के बिंदुओं के बीच संभावित अंतर से निर्धारित होता है।