क्या विद्युत क्षेत्र की शक्ति एक वेक्टर है? 5 तथ्य जो आपको जानना चाहिए

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विद्युत क्षेत्र में परिमाण और दिशा होती है। आइए इस लेख में देखते हैं कि विद्युत क्षेत्र की तीव्रता/शक्ति एक सदिश राशि है या नहीं।

विद्युत क्षेत्र की ताकत में एक वेक्टर होता है, और इसे दिशा के बिना पूरी तरह परिभाषित नहीं किया जा सकता है। विद्युत क्षेत्र की ताकत की दिशा विद्युत प्रवाह की दिशा और बल के सापेक्ष होती है क्योंकि विद्युत क्षेत्र की ताकत इन दोनों मात्राओं के सीधे आनुपातिक होती है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत एक प्रवाहकीय क्षेत्र के क्षेत्र में प्रवेश करने वाले विद्युत प्रवाह की कुल मात्रा को जानकर पाई जाती है। आइए इस लेख में आगे चर्चा करते हैं कि विद्युत क्षेत्र की ताकत और इसकी दिशा की वेक्टर मात्रा के लिए जिम्मेदार विभिन्न कारक क्या हैं।

विद्युत क्षेत्र की शक्ति एक सदिश राशि क्यों है?

A वेक्टर परिमाण के साथ-साथ मात्रा की भी एक दिशा होती है। आइए हम इस बात पर ध्यान दें कि क्या विद्युत क्षेत्र की ताकत की भी एक दिशा होती है या नहीं।

विद्युत क्षेत्र की ताकत को एक वेक्टर मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है क्योंकि क्षेत्र की ताकत विद्युत प्रवाह द्वारा चार्ज पर लगाए गए बल पर निर्भर करती है जिसमें एक दिशा और चार्ज का परिमाण होता है जो इसके आसपास के विद्युत क्षेत्र क्षेत्र को उत्पन्न करता है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत एक अदिश राशि नहीं है क्योंकि बल की उपस्थिति के कारण इसकी एक विशिष्ट दिशा होती है। यह प्रति इकाई आवेश के बल के रूप में अनुमानित है और न्यूटन/कूलम्ब (N/C) में मापा जाता है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत की दिशा क्या है?

की दिशा विद्युत क्षेत्र शक्ति कण के आवेश पर निर्भर करती है। आइए देखें कि कैसे चार्ज विद्युत क्षेत्र की ताकत की दिशा तय करता है।

यदि यह ऋणात्मक है तो विद्युत क्षेत्र की दिशा आवेश से दूर होती है और यदि यह धनात्मक है तो आवेश की ओर निर्देशित होती है। विद्युत क्षेत्र की शक्ति की दिशा आवेश पर अनुभव किए गए विद्युत बल के समानांतर होती है।

विद्युत क्षेत्र की शक्ति की दिशा धनात्मक आवेश पर विद्युत बल के साथ होती है, जबकि वही विपरीत दिशा में इंगित करती है लेकिन ऋणात्मक आवेश के मामले में समानांतर होती है। चूँकि विद्युत क्षेत्र की शक्ति बल के विपरीत होती है, इसे ऋणात्मक चिन्ह से दर्शाया जाता है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण क्या है?

विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण एक चार्ज द्वारा उत्पादित विद्युत क्षेत्र की विशालता के बारे में बताता है। आइए अब आगे इसी पर चर्चा करते हैं।

विद्युत क्षेत्र की ताकत की गणना सूत्र E = F/q का उपयोग करके की जाती है, जहां q एक चार्ज है, F उस पर एक बल घटना है, और E विद्युत क्षेत्र की ताकत है। विद्युत क्षेत्र की तीव्रता का परिमाण हमेशा धनात्मक होता है, चाहे उसकी दिशा और आवेश का प्रकार कुछ भी हो।

विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण भी E = k (q)/r . के रूप में व्यक्त किया जाता है2, जहां k विद्युत स्थिरांक (9×10 .) के बराबर है9 Nm2/C2), q एक चार्ज है, और r एक चार्ज और एक बिंदु के बीच की दूरी है।

यदि उस क्षेत्र में विद्युत फ्लक्स घनत्व अधिक है, तो आवेशित कणों पर अधिक बल महसूस होता है। इसलिए, विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण भी विद्युत प्रवाह की संख्या घनत्व के समानुपाती होता है।

दोनों आवेशों से 2 मीटर दूर एक बिंदु पर +4 C और -2 C द्वारा उत्पादित विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण क्या है?

दिया हुआ: चार्ज क्यू = +2 सी।

चार्ज क्यू = -4 सी।

बिंदु और आवेशों के बीच की दूरी r = 2 m है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत के लिए अभिव्यक्ति इस प्रकार दी गई है,

ई = केक्यू/आर2

उपरोक्त व्यंजक में मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम आवेश q के कारण 2 मीटर दूर स्थित एक बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की शक्ति प्राप्त करते हैं,

E1 = 9 × 109 Nm2/C2 × (+2 सी)/(2 मीटर)2

= 9 × 109 Nm2/C2 × (2 सी / 4 एम2)

= 9 × 109 Nm2/C2 × सी/2m2

= 4.5 × 109 एन / सी

अब, एक ही बिंदु पर क्यू चार्ज के कारण विद्युत क्षेत्र की ताकत है,

E2 = 9 × 109 Nm2/C2 × (-4 सी)/(2 मीटर)2

= -9×109 Nm2/C2 × (4 सी / 4 एम2)

= -9×109 Nm2/C2 × सी / एम2

= -9×109 एन / सी

इसलिए, इन दो आवेशों के कारण एक बिंदु पर उत्पन्न विद्युत क्षेत्र की शक्ति का परिमाण है,

ई = एल ई1 + ई2l

= एल(4.5×109 एन/सी) +( -9×109 एन / सी) एल

= एल(4.5 - 9)×109 एन/सी एल

= एल(-4.5×109 एन/सी एल

= 4.5 × 109 एन / सी

अत, दोनों आवेशों से 2 मीटर दूर एक बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की ताकत का परिमाण 4.5 × 10 . है9 एन / सी।

क्या विद्युत क्षेत्र की शक्ति की दिशा विद्युत प्रवाह पर निर्भर करती है?

विद्युत क्षेत्र की ताकत सीधे विद्युत प्रवाह के घनत्व पर निर्भर करती है। आइए विचार करें कि विद्युत क्षेत्र की ताकत की दिशा विद्युत प्रवाह पर कैसे आधारित होती है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत की दिशा मुख्य रूप से विद्युत प्रवाह अभिविन्यास पर निर्भर करती है और प्रवाह की दिशा के समान होती है। विद्युत क्षेत्र की ताकत प्रति इकाई क्षेत्र में विद्युत प्रवाह का अनुपात है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत सीधे एक क्षेत्र की तीव्रता के समान होती है। विद्युत प्रवाह की दिशा क्रमशः धनात्मक और ऋणात्मक आवेश की ओर और दूर होती है, और इसी प्रकार विद्युत क्षेत्र की शक्ति की दिशा भी होती है।

निष्कर्ष

विद्युत क्षेत्र की शक्ति प्रति इकाई क्षेत्र में विद्युत प्रवाह है जिसे बल प्रति इकाई आवेश के रूप में मापा जाता है। चूंकि विद्युत प्रवाह और बल की दिशा होती है, विद्युत क्षेत्र की ताकत एक वेक्टर मात्रा होती है। विद्युत क्षेत्र की शक्ति की दिशा आवेश के प्रकार और उसके परिमाण से निर्धारित होती है।

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