विद्युत आवेश के मूल गुण | आवेश का संरक्षण | आवेशों का योग?

विद्युत आवेश का सबसे बुनियादी गुण यह है कि यह अपने चारों ओर के स्थान में एक क्षेत्र बनाता है, आवेश को ना तो उत्पन्न किया जा सकता है और ना ही नष्ट किया जा सकता है। यह विभिन्न तरीकों से विभिन्न समूहों में परिलक्षित हो सकता है। जिससे यह अन्य विद्युत आवेशों (electric charges) के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है।

चार्ज नकारात्मक हैं, जैसे इलेक्ट्रॉनों या प्रोटॉन (electrons or protons) की तरह सकारात्मक (यह सिर्फ एक समझौता है, हम प्रोटॉन को नकारात्मक संकेत और इलेक्ट्रॉन को सकारात्मक संकेत दे सकते हैं और कुछ भी नहीं बदलता है)। समान चिन्ह वाले विद्युत आवेश एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, और इसके विपरीत विपरीत चिन्ह वाले आवेश आकर्षित करते हैं।

विद्युत आवेश के मूल गुण | Vidyut aavesh ke mool gun

हमने देखा है कि दो प्रकार के आवेश होते हैं, अर्थात् धनात्मक और ऋणात्मक और उनके प्रभाव एक दूसरे को रद्द करने की प्रवृत्ति रखते हैं। यहां, अब हम विद्युत आवेश के कुछ अन्य गुणों का वर्णन करेंगे। यदि आवेशित पिंडों का आकार की तुलना में बहुत छोटा है, उनके बीच की दूरी, हम उन्हें बिंदु, आवेश के रूप में मानते हैं। आल थे शरीर की आवेश सामग्री को अंतरिक्ष में एक बिंदु पर केंद्रित माना जाता है।

विद्युत आवेश पदार्थ का भौतिक गुण है, जिसके कारण इसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रखने पर बल का अनुभव होता है। विद्युत आवेश दो प्रकार के होते हैं। सकारात्मक और नकारात्मक (आमतौर पर क्रमशः प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है)।

विद्युत आवेश के विभिन्न गुणों में शामिल हैं:

इन्हें भी पढ़ें:- निलंबन किसे कहते हैं? | निलंबन के गुण। निलंबन प्रणाली की भूमिका

• आवेश का बीजीय योग
• आवेश का संरक्षण
• चार्ज की मात्रा

इन्हें भी पढ़ें: विद्युत परिपथ किसे कहते हैं? विद्युत परिपथ के प्रकार?

x

आवेशों का योग | Aavesho ka yog

हमने अभी तक आवेश की मात्रात्मक परिभाषा नहीं दी है; हम अगले भाग में इसका अनुसरण करेंगे। हम अस्थायी रूप से मान लेंगे कि यह किया जा सकता है और आगे बढ़ सकता है। यदि किसी निकाय में दो बिंदु आवेश q1 और q2 हैं, तो निकाय का कुल आवेश केवल बीजगणितीय q1 और q2 को जोड़कर प्राप्त किया जाता है, अर्थात, आवेश वास्तविक संख्याओं की तरह जुड़ते हैं या वे किसी पिंड के द्रव्यमान की तरह अदिश होते हैं।

यदि किसी निकाय में n आवेश q1, q2, q3, …, qn है, तो निकाय का कुल आवेश q1 + q2 + q3 + … + qn है। आवेश में परिमाण होता है लेकिन द्रव्यमान के समान कोई दिशा नहीं होती है। हालाँकि, द्रव्यमान और आवेश में एक अंतर है। किसी पिंड का द्रव्यमान हमेशा धनात्मक होता है जबकि आवेश धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है। सिस्टम में आवेश जोड़ते समय उचित संकेतों का उपयोग किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, किसी मनमानी इकाई में पांच चार्ज +1, +2, -3, +4 और -5 वाले सिस्टम का कुल चार्ज (+1) + (+2) + (-3) + (+ है) 4) + (-5) = -1 एक ही इकाई में।

इन्हें भी पढ़ें: स्थिर विद्युत बल किसे कहते हैं? | Sthir vidyut bal kise kahate hain

इन्हें भी पढ़ें:- जीव विज्ञान किसे कहते हैं? | जीवधारियों का वर्गीकरण-

आवेश का संरक्षण | Aavesh ka sanrakshan

हम पहले ही इस तथ्य की ओर संकेत कर चुके हैं कि जब पिंडों को रगड़ कर आवेशित किया जाता है, तो एक पिंड से दूसरे पिंड में इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण होता है; कोई नया आवेश या तो बनाया या नष्ट नहीं किया गया है। विद्युत आवेश के कणों का एक चित्र हमें आवेश के संरक्षण के विचार को समझने में सक्षम बनाता है। जब हम दो शरीरों को रगड़ते हैं, तो एक शरीर को जो भार मिलता है वह दूसरे शरीर को खो देता है।

कई आवेशित निकायों से युक्त एक पृथक प्रणाली के भीतर, निकायों के बीच परस्पर क्रिया के कारण, आवेशों का पुनर्वितरण हो सकता है लेकिन यह पाया जाता है कि पृथक प्रणाली का कुल आवेश हमेशा संरक्षित रहता है। प्रभारी संरक्षण प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है। किसी भी पृथक प्रणाली द्वारा किए गए नेट चार्ज को बनाना या नष्ट करना संभव नहीं है, हालांकि चार्ज ले जाने वाले कणों को एक प्रक्रिया में बनाया या नष्ट किया जा सकता है। कभी-कभी प्रकृति आवेशित कण बनाती है: एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन में बदल जाता है। इस प्रकार बनाए गए प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन पर समान और विपरीत आवेश होते हैं और निर्माण से पहले और बाद में कुल आवेश शून्य होता है।

इन्हें भी पढ़ें: कूलम्ब का नियम | Coulomb’s law | Kulam ka niyam in hindi

आवेशों का परिमाणीकरण | Aavesh ka pramanikaran

प्रयोगात्मक रूप से यह स्थापित किया गया है कि सभी मुक्त प्रभार ई द्वारा निरूपित आवेश की एक मूल इकाई के अभिन्न गुणज हैं। इस प्रकार किसी पिंड पर आवेश q हमेशा q = ne . द्वारा दिया जाता है।

इन्हें भी पढ़ें:- गणित के सूत्र class 8th (maths formulas class 8)

जहाँ n कोई पूर्णांक, धनात्मक या ऋणात्मक है। आवेश की यह मूल इकाई वह आवेश है जो एक इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन वहन करता है। परंपरा के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन पर आवेश को ऋणात्मक माना जाता है; इसलिए इलेक्ट्रॉन पर आवेश को -e और प्रोटॉन पर +e के रूप में लिखा जाता है। यह तथ्य कि विद्युत आवेश सदैव e का अभिन्न गुणज होता है, आवेश का परिमाणीकरण कहलाता है। भौतिकी में बड़ी संख्या में ऐसी स्थितियाँ होती हैं जहाँ कुछ भौतिक मात्राएँ परिमाणित होती हैं।

आवेश का परिमाणीकरण सर्वप्रथम अंग्रेजी प्रयोगवादी फैराडे द्वारा खोजे गए इलेक्ट्रोलिसिस के प्रायोगिक नियमों द्वारा सुझाया गया था। इसे 1912 में मिलिकन द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया था। इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) में, आवेश की एक इकाई को एक कूलम्ब कहा जाता है और इसे प्रतीक सी द्वारा दर्शाया जाता है। एक कूलम्ब को विद्युत प्रवाह की इकाई के रूप में परिभाषित किया जाता है जो आप हैं अगले अध्याय में सीखने जा रहे हैं। इस परिभाषा के अनुसार, एक कूलॉम वह आवेश है जो एक तार से 1s में प्रवाहित होता है यदि धारा 1 A (एम्पीयर) है, (कक्षा XI का अध्याय 2, भौतिकी पाठ्यपुस्तक, भाग I देखें)। इस प्रणाली में, आवेश की मूल इकाई का मान e = 1.602192 × 10–19 C होता है।

इस प्रकार -1C के आवेश में लगभग 6 × 1018 इलेक्ट्रॉन होते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में, इस बड़े परिमाण के आवेश शायद ही कभी सामने आते हैं और इसलिए हम छोटी इकाइयों 1 μC (माइक्रो कूलम्ब) = 10–6 C या 1 mC (मिली कूलम्ब) = 10–3 C का उपयोग करते हैं। यदि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन एकमात्र बुनियादी हैं ब्रह्मांड में आवेश, सभी अवलोकनीय आवेशों को e का अभिन्न गुणज होना चाहिए। इस प्रकार, यदि किसी पिंड में n1 इलेक्ट्रॉन और n2 प्रोटॉन हैं, तो शरीर पर आवेश की कुल मात्रा n2 × e + n1 × (-e) = (n2 – n1) e है। चूँकि n1 और n2 पूर्णांक हैं, उनका अंतर भी एक पूर्णांक है। इस प्रकार किसी भी पिंड पर आवेश हमेशा e का अभिन्न गुणज होता है और इसे e के चरणों में भी बढ़ाया या घटाया जा सकता है।

चरण आकार ई, हालांकि, बहुत छोटा है क्योंकि मैक्रोस्कोपिक स्तर पर, हम कुछ µC के आवेश से निपटते हैं। इस पैमाने पर यह तथ्य कि किसी पिंड का आवेश e की इकाइयों में बढ़ या घट सकता है, दिखाई नहीं देता। इस संबंध में, आवेश की दानेदार प्रकृति खो जाती है और यह निरंतर प्रतीत होता है। इस स्थिति की तुलना बिंदुओं और रेखाओं की ज्यामितीय अवधारणाओं से की जा सकती है। दूर से देखने पर बिंदीदार रेखा हमें निरंतर दिखाई देती है लेकिन वास्तव में निरंतर नहीं है।

इन्हें भी पढ़ें:- लोकतंत्र के गुण तथा दोष | democracy pros and cons

एक-दूसरे के बहुत करीब कई बिंदु सामान्य रूप से एक निरंतर रेखा का आभास देते हैं, कई छोटे आवेश एक साथ लिए गए एक निरंतर चार्ज वितरण के रूप में प्रकट होते हैं। स्थूल स्तर पर, कोई उन आवेशों से संबंधित होता है जो आवेश e के परिमाण की तुलना में बहुत अधिक होते हैं। चूँकि e = १.६ × १०-१९ C, परिमाण का आवेश, मान लीजिए १ µC, में इलेक्ट्रॉनिक आवेश का १०१३ गुना जैसा कुछ होता है। इस पैमाने पर, यह तथ्य कि चार्ज केवल ई की इकाइयों में बढ़ या घट सकता है, यह कहने से बहुत अलग नहीं है कि चार्ज निरंतर मान ले सकता है।

इस प्रकार, स्थूल स्तर पर, आवेश के परिमाणीकरण का कोई व्यावहारिक परिणाम नहीं होता है और इसे अनदेखा किया जा सकता है। हालांकि, सूक्ष्म स्तर पर, जहां शामिल आरोप कुछ दसियों या सैकड़ों ई के क्रम के होते हैं, यानी, उन्हें गिना जा सकता है, वे असतत गांठ में दिखाई देते हैं और चार्ज के परिमाणीकरण को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इसमें शामिल पैमाने का परिमाण बहुत महत्वपूर्ण है।

इन्हें भी पढ़ें: प्रोटॉन किसे कहते हैं? प्रोटॉन की खोज कब और किसने की थी?

विद्युत आवेश की निश्चरता | Vidyut aavesh ka nishchita

किसी भी कण के आवेश(charge ) q तथा इसके द्रव्यमान(Mass) m का अनुपात (q/m) कण का विशिष्ट आवेश कहलाता है । यह वस्तु के वेग (velocity) पर निर्भर है तथा अत्यधिक वेग ( V ~ c ) पर विशिष्ट आवेश (specific charge) घट जाता है ।

इन्हें भी पढ़ें:- मानव विकास क्या है? | परिभाषा, विशेषताएं, महत्व, प्रमुख घटक, अभिप्राय

संपत्तियों की तलाश में बेफायर यह स्पष्ट होना चाहिए कि इलेक्ट्रिक चार्ज क्या है। चलो देखते हैं। हम जानते हैं कि एक परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है I, इसमें इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन की संख्या समान होती है। जब, किसी भी कारण से, परमाणु एक इलेक्ट्रॉन खो देता है, तो इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है, तो प्रोटॉन या आयटम की संख्या किसी भी तरह से एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करती है, इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉन अब प्रोटॉन से अधिक हैं, दोनों ही मामलों में परमाणु की तटस्थता परेशान है I, e परमाणु अधिक तटस्थ नहीं है। इस प्रकार विद्युत आवेश को परिभाषित किया जाता है।

“एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन की अधिकता या कमी“। अधिकता से -ive चार्ज होता है और कमी से +ive परिवर्तन होता है।

विद्युत आवेश के गुण | Vidyut aavesh ke gun

1. आवेश के चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र होता है।
2. यह किसी अन्य आवेश को आकर्षित या प्रतिकर्षित करता है यह ध्रुवता पर निर्भर करता है।
3. आवेश का प्रवाह विद्युत धारा का निर्माण करता है।
4. प्रवाहित आवेश चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रभावित होता है।
5. प्रवाहित या स्थिर आवेश विद्युत क्षेत्र द्वारा प्रभावित होता है।

इन्हें भी पढ़ें: संपर्क बल किसे कहते हैं? | संपर्क बल के प्रकार?