ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તાકાતની દિશા કેવી રીતે નક્કી કરવી. કુલોમ્બનો કાયદો વિદ્યુત બળને વ્યાખ્યાયિત કરે છે

તે લાંબા સમયથી સ્થાપિત થયું છે કે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એકબીજાને સીધી અસર કરતા નથી. તમામ ચાર્જ થયેલા શરીરની આસપાસની જગ્યામાં, ક્રિયા જોવા મળે છે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર. આમ, ચાર્જની આસપાસ સ્થિત ક્ષેત્રો વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે. દરેક ક્ષેત્રમાં ચોક્કસ બળ હોય છે જેની સાથે તે ચાર્જને અસર કરે છે. આ ક્ષમતા દરેક માટે મુખ્ય લાક્ષણિકતા છે.

ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પરિમાણોનું નિર્ધારણ

ચાર્જ કરેલ ઑબ્જેક્ટની આસપાસ સ્થિત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો અભ્યાસ કહેવાતા ટેસ્ટ ચાર્જનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે આ છે બિંદુ ચાર્જ, જેની તીવ્રતા ખૂબ જ નજીવી છે અને કોઈપણ રીતે અભ્યાસ હેઠળના મુખ્ય ચાર્જને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકતી નથી.

વધુ માટે ચોક્કસ વ્યાખ્યાઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના જથ્થાત્મક પરિમાણો, એક વિશેષ મૂલ્ય સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. આ શક્તિ લાક્ષણિકતાઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તાકાતના રૂપમાં તેનું નામ પ્રાપ્ત થયું.

ક્ષેત્ર શક્તિ એ સ્થિર ભૌતિક જથ્થો છે. તેનું મૂલ્ય આ પરીક્ષણ ચાર્જના મૂલ્ય સાથે અવકાશમાં ચોક્કસ બિંદુ પર સ્થિત હકારાત્મક પરીક્ષણ ચાર્જ પર કાર્ય કરતી ક્ષેત્રની શક્તિના ગુણોત્તર જેટલું છે.

તાણ વેક્ટર - મુખ્ય લાક્ષણિકતા

તીવ્રતાની મુખ્ય લાક્ષણિકતા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની તીવ્રતા વેક્ટર છે. આમ, આ લાક્ષણિકતાવેક્ટર ભૌતિક જથ્થો છે. ગમે ત્યારે અવકાશી બિંદુ, ટેન્શન વેક્ટર એ જ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે જે રીતે બળ લગાવે છે હકારાત્મક પરીક્ષણ ચાર્જ પર અસર. સ્થિર શુલ્ક, જે સમય જતાં બદલાતા નથી, તેમાં ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ હોય છે.

એવા કિસ્સામાં જ્યારે એક સાથે અનેક ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, તેના એકંદર તાકાતટેસ્ટ ચાર્જ પર કામ કરતા દરેક ચાર્જ થયેલ શરીરના દળોના ભૌમિતિક સરવાળાનો સમાવેશ થશે.

પરિણામે, વિદ્યુત ક્ષેત્ર શક્તિ વેક્ટર સમાવે છે કુલ રકમદરેક બિંદુ પર વ્યક્તિગત શુલ્ક દ્વારા બનાવેલ તમામ ક્ષેત્રોની મજબૂતાઈના વેક્ટર.

વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓ તેના દ્રશ્ય ગ્રાફિક પ્રતિનિધિત્વનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. દરેક બિંદુ પરના તાણ વેક્ટરને સ્પર્શક તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, જે બળની રેખાઓના સંબંધમાં સ્થિત છે. પાવર લાઇનની સંખ્યા ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ વેક્ટરની તીવ્રતાના પ્રમાણસર છે.

તાણ વેક્ટર પ્રવાહ

1 .બે પ્રકારના વિદ્યુત શુલ્ક અને તેમના ગુણધર્મો. સૌથી નાનો અવિભાજ્ય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના સંરક્ષણનો કાયદો. કુલોમ્બનો કાયદો. ચાર્જનું એકમ. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર. ક્ષેત્ર શોધ પદ્ધતિ.એક લાક્ષણિકતા તરીકે તણાવ

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર - . તાણ વેક્ટર, તેની દિશા.

પોઈન્ટ ચાર્જની વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત. તણાવ એકમો. ક્ષેત્રોની સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ

જથ્થો અપરિવર્તક છે, એટલે કે. સંદર્ભ ફ્રેમ પર નિર્ભર નથી, અને તેથી ચાર્જ ખસેડી રહ્યો છે કે આરામ પર છે તેના પર નિર્ભર નથી.

બે પ્રકારના (પ્રકાર) ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ : : હકારાત્મક શુલ્ક અને નકારાત્મક શુલ્ક.

તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે ચાર્જની જેમ ભગાડે છે અને વિપરીત ચાર્જ આકર્ષે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ બોડીમાં સકારાત્મક અને નકારાત્મક શુલ્ક સમાન સંખ્યામાં હોવા જોઈએ, પરંતુ શરીરના સમગ્ર જથ્થામાં તેમનું વિતરણ એકસમાન હોવું જોઈએ. એલના સંરક્ષણનો કાયદો. ચાર્જ ઇલેકનો બીજગણિતીય સરવાળો. કોઈપણ બંધ સિસ્ટમના શુલ્ક (એક સિસ્ટમ કે જે બાહ્ય ગરમી સાથે ચાર્જનું વિનિમય કરતી નથી) યથાવત રહે છે, પછી ભલે આ સિસ્ટમમાં કોઈપણ પ્રક્રિયાઓ થાય. -19 એલેક.શુલ્ક સ્વયંભૂ સર્જાતા નથી અને ઉભા થતા નથી, તે માત્ર એક શરીરમાંથી બીજામાં અલગ અને સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. અસ્તિત્વ ધરાવે છેસૌથી નાનો ચાર્જ, તેને પ્રાથમિક ચાર્જ કહેવામાં આવતું હતું -

આ તે ચાર્જ છે જે ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે અને શરીર પરનો ચાર્જ આ પ્રાથમિક ચાર્જનો ગુણાંક છે: e=1.6*10 Cl g એ ચાર્જ q 1 અને q 2 વચ્ચેનું અંતર છે, k એ ભૌતિક એકમોની સિસ્ટમની પસંદગીના આધારે, પ્રમાણસરતા ગુણાંક છે.

m/F, a =8.85*10 -12 F/m - ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક

પોઈન્ટ ચાર્જ એ શરીર પર કેન્દ્રિત ચાર્જ તરીકે સમજવો જોઈએ જેમના રેખીય પરિમાણો તેમની વચ્ચેના અંતરની તુલનામાં નાના હોય છે.

આ કિસ્સામાં, ચાર્જ કુલોમ્બ્સમાં માપવામાં આવે છે - જેમાંથી વહેતી વીજળીનો જથ્થો ક્રોસ વિભાગ 1 એમ્પીયરના પ્રવાહ પર એક સેકન્ડમાં વાહક.

બળ F શુલ્કને જોડતી સીધી રેખા સાથે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, એટલે કે. છે કેન્દ્રીય બળઅને આકર્ષણને અનુરૂપ (એફ<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) સમાન નામના શુલ્કના કિસ્સામાં. આ બળ કહેવાય છે કુલોમ્બ બળ.

ફેરાડેના પછીના સંશોધનોએ તે દર્શાવ્યું હતું વિદ્યુત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ વચ્ચે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થાય છે તે માધ્યમના ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે.

પાઠનો ઉદ્દેશ્ય:ક્ષેત્રના કોઈપણ બિંદુએ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ અને તેની વ્યાખ્યાનો ખ્યાલ આપો.

પાઠ હેતુઓ:

• ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિના ખ્યાલની રચના; તણાવની રેખાઓનો ખ્યાલ આપો અને ગ્રાફિકલ રજૂઆતઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર;
• ટેન્શનની ગણતરીની સરળ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે વિદ્યાર્થીઓને E=kq/r 2 સૂત્ર લાગુ કરવાનું શીખવો.

વિદ્યુત ક્ષેત્ર છે ખાસ આકારબાબત, જેનું અસ્તિત્વ ફક્ત તેની ક્રિયા દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. તે પ્રાયોગિક રીતે સાબિત થયું છે કે ત્યાં બે પ્રકારના ચાર્જ છે જેની આસપાસ બળની રેખાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો છે.

ક્ષેત્રને ગ્રાફિકલી ચિત્રિત કરતી વખતે, તે યાદ રાખવું જોઈએ કે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ રેખાઓ:

1. એકબીજા સાથે ક્યાંય પણ છેદશો નહીં;
2. શરૂ કરો હકારાત્મક ચાર્જ(અથવા અનંત પર) અને અંત નકારાત્મક (અથવા અનંત પર), એટલે કે, તે ખુલ્લી રેખાઓ છે;
3. શુલ્ક વચ્ચે ક્યાંય વિક્ષેપ પડતો નથી.

ફિગ.1

હકારાત્મક ચાર્જ લાઇન:

ફિગ.2

નકારાત્મક ચાર્જ લાઇન:

ફિગ.3

સમાન નામના અરસપરસ શુલ્કની ક્ષેત્ર રેખાઓ:

ફિગ.4

ઇન્ટરેક્ટિંગ ચાર્જીસથી વિપરીત ક્ષેત્રની રેખાઓ:

ફિગ.5

વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત લાક્ષણિકતા તીવ્રતા છે, જે અક્ષર E દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અને તેમાં માપનના એકમો છે અથવા. ટેન્શન છે વેક્ટર જથ્થો, કારણ કે તે એકમ ધન ચાર્જના મૂલ્ય સાથે કુલોમ્બ બળના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

કુલોમ્બ લો ફોર્મ્યુલા અને ઇન્ટેન્સિટી ફોર્મ્યુલાને રૂપાંતરિત કરવાના પરિણામે, આપેલ ચાર્જની તુલનામાં તે જે અંતર પર નિર્ધારિત થાય છે તેના પર આપણી પાસે ક્ષેત્રની શક્તિની અવલંબન છે.

ક્યાં: k- પ્રમાણસરતા ગુણાંક, જેનું મૂલ્ય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના એકમોની પસંદગી પર આધારિત છે.

એસઆઈ સિસ્ટમમાં N m 2 / Cl 2,

જ્યાં ε 0 એ 8.85·10 -12 C 2 /N m 2 ની બરાબર વિદ્યુત સ્થિરાંક છે;

q - ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ (C);

r એ ચાર્જથી બિંદુ સુધીનું અંતર છે જ્યાં વોલ્ટેજ નક્કી થાય છે.

ટેન્શન વેક્ટરની દિશા કુલોમ્બ બળની દિશા સાથે એકરુપ છે.

વિદ્યુત ક્ષેત્ર કે જેની તાકાત અવકાશના તમામ બિંદુઓ પર સમાન હોય તેને યુનિફોર્મ કહેવામાં આવે છે. IN મર્યાદિત વિસ્તારઅવકાશમાં, જો આ ક્ષેત્રની અંદરની ક્ષેત્રની શક્તિ સહેજ બદલાય તો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રને લગભગ સમાન ગણી શકાય.

કેટલાક ઇન્ટરેક્ટિંગ શુલ્કની કુલ ફીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ બરાબર હશે ભૌમિતિક સરવાળોટેન્શન વેક્ટર, જે ફીલ્ડ સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત છે:

ચાલો તણાવ નક્કી કરવાના ઘણા કિસ્સાઓ ધ્યાનમાં લઈએ.

1. બે વિરોધી શુલ્કને ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા દો. ચાલો તેમની વચ્ચે પોઈન્ટ પોઝીટીવ ચાર્જ મૂકીએ, પછી આ બિંદુએ બે વોલ્ટેજ વેક્ટર સમાન દિશામાં નિર્દેશિત હશે:

ફિલ્ડ સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંત અનુસાર, આપેલ બિંદુ પર કુલ ક્ષેત્રની તાકાત E 31 અને E 32 વેક્ટરના ભૌમિતિક સરવાળાની બરાબર છે.

આપેલ બિંદુ પર તણાવ સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

E = kq 1 /x 2 + kq 2 /(r – x) 2

જ્યાં: r – પ્રથમ અને બીજા ચાર્જ વચ્ચેનું અંતર;

x એ પ્રથમ અને બિંદુ ચાર્જ વચ્ચેનું અંતર છે.

ફિગ.6

2. જ્યારે બીજા ચાર્જથી એક અંતરે દૂરના બિંદુએ વોલ્ટેજ શોધવાનું જરૂરી હોય ત્યારે કેસને ધ્યાનમાં લો. જો આપણે ધ્યાનમાં લઈએ કે પ્રથમ ચાર્જનું ક્ષેત્ર બીજા ચાર્જના ક્ષેત્ર કરતા વધારે છે, તો ક્ષેત્રના આપેલ બિંદુ પરની તીવ્રતા E 31 અને E 32 તીવ્રતામાં ભૌમિતિક તફાવત જેટલી છે.

આપેલ બિંદુ પર તણાવ માટેનું સૂત્ર છે:

E = kq1/(r + a) 2 – kq 2 /a 2

ક્યાં: r – અરસપરસ શુલ્ક વચ્ચેનું અંતર;

a એ સેકન્ડ અને પોઈન્ટ ચાર્જ વચ્ચેનું અંતર છે.

ફિગ.7

3. એક ઉદાહરણનો વિચાર કરો જ્યારે પ્રથમ અને બીજા ચાર્જથી ચોક્કસ અંતરે ક્ષેત્રની તાકાત નક્કી કરવી જરૂરી હોય, આ કિસ્સામાંપ્રથમથી r અંતરે અને બીજા ચાર્જથી b અંતરે. જેમ કે ચાર્જો દૂર કરે છે, અને ચાર્જથી વિપરીત, આપણી પાસે એક બિંદુમાંથી બે તાણ વેક્ટર નીકળે છે, પછી તેમને ઉમેરવા માટે આપણે પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ, સમાંતર ચતુષ્કોણનો વિરોધી કોણ કુલ તાણ વેક્ટર હશે; બીજગણિત સરવાળોઅમે પાયથાગોરિયન પ્રમેયમાંથી વેક્ટર્સ શોધીએ છીએ:

E = (E 31 2 + E 32 2) 1/2

આથી:

E = ((kq 1 /r 2) 2 + (kq 2 /b 2) 2) 1/2

ફિગ.8

આ કાર્યના આધારે, તે અનુસરે છે કે ક્ષેત્રના કોઈપણ બિંદુએ તીવ્રતા ઇન્ટરેક્ટીંગ ચાર્જની તીવ્રતા, દરેક ચાર્જથી આપેલ બિંદુ સુધીનું અંતર અને વિદ્યુત સ્થિરતાને જાણીને નક્કી કરી શકાય છે.

4. વિષયને મજબુત બનાવવો.

પરીક્ષણ કાર્ય.

વિકલ્પ #1.

1. વાક્ય ચાલુ રાખો: "ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ છે...

2. વાક્ય ચાલુ રાખો: ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર છે….

3. તેઓ કેવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે પાવર લાઈનઆ ચાર્જનું ટેન્શન?

4. શુલ્કના ચિહ્નો નક્કી કરો:

હોમવર્ક કાર્યો:

1. બે ચાર્જ q 1 = +3·10 -7 C અને q 2 = −2·10 -7 C એકબીજાથી 0.2 મીટરના અંતરે શૂન્યાવકાશમાં છે. ચાર્જ q 2 ની જમણી બાજુએ 0.05 મીટરના અંતરે, ચાર્જને જોડતી રેખા પર સ્થિત બિંદુ C પર ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ નક્કી કરો.

2. ક્ષેત્રના ચોક્કસ બિંદુ પર, 5·10 -9 C નો ચાર્જ 3·10 -4 N ના બળ દ્વારા કાર્ય કરે છે. આ બિંદુએ ક્ષેત્રની તાકાત શોધો અને ક્ષેત્ર બનાવતા ચાર્જની તીવ્રતા નક્કી કરો જો બિંદુ તેનાથી 0.1 મીટર દૂર છે.

સૂચનાઓ

જો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં હોય, ચાર્જ બનાવ્યો Q, બીજો ચાર્જ Q0 મૂકો, પછી તે ચોક્કસ બળ સાથે તેના પર કાર્ય કરશે. તેને ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ E કહેવામાં આવે છે. તે બળ F નો ગુણોત્તર છે જેની સાથે ક્ષેત્ર અવકાશમાં ચોક્કસ બિંદુએ હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ Q0 પર કાર્ય કરે છે અને આ ચાર્જની કિંમત: E = F/Q0.

પર આધાર રાખે છે ચોક્કસ બિંદુજગ્યા, ક્ષેત્રની તાકાત E નું મૂલ્ય બદલી શકે છે, જે સૂત્ર E = E (x, y, z, t) દ્વારા વ્યક્ત થાય છે. તેથી, વિદ્યુત ક્ષેત્રની શક્તિ એ વેક્ટર છે ભૌતિક જથ્થો.

કારણ કે ક્ષેત્રની તાકાત બિંદુ ચાર્જ પર કામ કરતા બળ પર આધારિત છે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વેક્ટર E એ બળ વેક્ટર F સમાન છે. કુલોમ્બના કાયદા અનુસાર, બે ચાર્જ્ડ કણો શૂન્યાવકાશમાં જે બળ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે દિશા સાથે નિર્દેશિત થાય છે. જે આ શુલ્કને જોડે છે.

વિષય પર વિડિઓ

ઑબ્જેક્ટ્સ વેક્ટર બીજગણિતદિશા અને લંબાઈ ધરાવતા સીધા રેખા વિભાગો છે જેને મોડ્યુલ કહે છે. નક્કી કરવા માટે મોડ્યુલ વેક્ટર, દૂર કરવી જોઈએ વર્ગમૂળસંકલન અક્ષો પર તેના અંદાજોના ચોરસના સરવાળાનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી જથ્થામાંથી.

સૂચનાઓ

વેક્ટર્સ બે મૂળભૂત ગુણધર્મો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: લંબાઈ અને દિશા. લંબાઈ વેક્ટરઅથવા ધોરણ અને રજૂ કરે છે સ્કેલર મૂલ્ય, શરૂઆતના બિંદુથી અંતિમ બિંદુ સુધીનું અંતર. બંનેનો ઉપયોગ વિવિધ અથવા ક્રિયાઓને ગ્રાફિકલી રીતે રજૂ કરવા માટે થાય છે, દા.ત. શારીરિક શક્તિ, હલનચલન પ્રાથમિક કણોવગેરે

સ્થાન વેક્ટરબે પરિમાણમાં અથવા ત્રિ-પરિમાણીય જગ્યાતેના ગુણધર્મોને અસર કરતું નથી. જો તમે તેને બીજી જગ્યાએ ખસેડો છો, તો પછી માત્ર તેના છેડાના કોઓર્ડિનેટ્સ બદલાશે, તેમ છતાં મોડ્યુલઅને દિશા એ જ રહેશે. આ સ્વતંત્રતા વિવિધ ગણતરીઓમાં વેક્ટર બીજગણિતનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, અવકાશી રેખાઓ અને વિમાનો વચ્ચેના ખૂણા.

દરેક વેક્ટર તેના છેડાના કોઓર્ડિનેટ્સ દ્વારા સ્પષ્ટ કરી શકાય છે. ચાલો પહેલા દ્વિ-પરિમાણીય અવકાશનો વિચાર કરીએ: ચાલો શરૂઆત કરીએ વેક્ટરબિંદુ A (1, -3) પર છે, અને બિંદુ B (4, -5) પર છે. તેમના અંદાજો શોધવા માટે, કાટખૂણે x-અક્ષ પર છોડો અને ઓર્ડિનેટ કરો.

તમારા પોતાના અંદાજો નક્કી કરો વેક્ટર, જે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે: АВх = (xb - xa) = 3; ABy = (yb - ya) = -2, જ્યાં: ABx અને ABy અંદાજો છે વેક્ટરઓક્સ અને ઓય અક્ષ પર xa અને xb એ પોઈન્ટ A અને B ના એબ્સીસાસ છે અને yb અનુરૂપ ઓર્ડિનેટ્સ છે.

ગ્રાફિકલ ઇમેજમાં તમે જોશો જમણો ત્રિકોણ, લંબાઈવાળા પગ દ્વારા રચાયેલ, અંદાજો સમાન વેક્ટર. ત્રિકોણનું કર્ણ એ જથ્થા છે જેની ગણતરી કરવાની જરૂર છે, એટલે કે. મોડ્યુલ વેક્ટર. પાયથાગોરિયન પ્રમેય લાગુ કરો: |AB|² = ABx² + ABy² → |AB| = √((xb - xa)² + (yb – ya)²) = √13.

ચાલો ધ્યાનમાં લેવાયેલા ઉદાહરણમાં za = 3, zb = 8, પછી: zb – za = 5;|AB| = √(9 + 4 + 25) = √38.

વિષય પર વિડિઓ

બિંદુ શુલ્કનું મોડ્યુલસ નક્કી કરવા માટે સમાન કદ, તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના બળ અને તેમની વચ્ચેનું અંતર માપો અને ગણતરી કરો. જો તમારે વ્યક્તિગત માટે ચાર્જ મોડ્યુલ શોધવાની જરૂર હોય બિંદુ સંસ્થાઓ, તેમને જાણીતી શક્તિના વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં દાખલ કરો અને ક્ષેત્ર આ શુલ્ક પર કાર્ય કરે છે તે બળને માપો.

આપણે કોઈપણ બળ અથવા ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કેવી રીતે શોધી શકીએ? અસરના પરિણામ અનુસાર. અમે બોલ માર્યો અને બોલની ગતિ બદલાઈ ગઈ. પૃથ્વી આપણને આકર્ષે છે; આપણે આપણા પગથી દૂર ઉડી શકતા નથી, પરંતુ હંમેશા પાછા ઉતરીએ છીએ. કમનસીબે :)

તેવી જ રીતે, ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર સાથે, તે અસ્તિત્વમાં છે તે જાણવું પૂરતું નથી;

આપણે જાણીએ છીએ કે ફીલ્ડ ચાર્જને અસર કરે છે. વાસ્તવમાં, આપણે ચાર્જ પર તેની અસર દ્વારા જ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડને શોધી શકીએ છીએ. તદનુસાર, આપણે આ પ્રભાવની શક્તિને દર્શાવતું મૂલ્ય રજૂ કરવું જોઈએ.

ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતા તરીકે તણાવ

સતત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં વિવિધ ચાર્જ મૂકતી વખતે, તે શોધવાનું શક્ય હતું કે ચાર્જ પર કાર્ય કરતા બળની તીવ્રતા હંમેશા આ ચાર્જની તીવ્રતાના સીધા પ્રમાણસર હોય છે.

કુલોમ્બના કાયદા અનુસાર, બધું સાચું છે. છેવટે, ફીલ્ડ ચાર્જ q_1 દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે, તેથી, ચાર્જ q_1 ના સતત મૂલ્ય સાથે, તેના દ્વારા બનાવેલ ક્ષેત્ર તેમાં મૂકવામાં આવેલા ચાર્જ q_2 પર કાર્ય કરશે. કુલોમ્બ બળ, તીવ્રતાના પ્રમાણસરચાર્જ q_2.

તેથી, આ ચાર્જમાં મૂકવામાં આવેલા ચાર્જ પરના ક્ષેત્રના બળનો ગુણોત્તર આ ક્ષેત્ર બનાવતા ચાર્જની તીવ્રતાથી સ્વતંત્ર મૂલ્ય હશે.

આ મૂલ્યને ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતા તરીકે ગણી શકાય. તેને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ કહેવામાં આવતી હતી:

જ્યાં E એ વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત છે, F એ બિંદુ ચાર્જ પર કાર્ય કરતું બળ છે, q એ ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલ ચાર્જ છે.

ક્ષેત્ર શક્તિજથ્થો વેક્ટર છે, ક્ષેત્રના કોઈપણ બિંદુએ તીવ્રતા વેક્ટર હંમેશા આ બિંદુ અને ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલ ચાર્જને જોડતી સીધી રેખા સાથે નિર્દેશિત થાય છે. તાણ વેક્ટર હંમેશા ચાર્જ પર કામ કરતા બળ વેક્ટર સાથે દિશામાં એકરુપ થાય છે.

ફીલ્ડ સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત

આપણે જાણીએ છીએ કે જો શરીર પર અનેક અસર થાય છે વિવિધ દળો, ધ્યાનમાં રાખીને વિવિધ બાજુઓ, તો આ દળોનું પરિણામ તેમના ભૌમિતિક સરવાળા જેટલું હશે: F =F_1+F_2+...F_n.

આ બળના પ્રભાવની દિશા વેક્ટર ઉમેરણના નિયમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. એવા કિસ્સામાં જ્યારે આપણી પાસે ઘણા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોના ક્રિયાના ક્ષેત્રમાં ચાર્જ હોય ​​છે, તો પછી ઘણા દળો તેના પર કાર્ય કરશે.

દરેક વ્યક્તિગત બળની તીવ્રતા અને દિશા દરેક ક્ષેત્રની તાકાત પર અલગથી આધાર રાખે છે. આ દળોનું પરિણામ, શરીરના કિસ્સામાં, તેમના ભૌમિતિક સરવાળા જેટલું હશે.

તે ધારવું તાર્કિક છે કે પછી આપણા ચાર્જ માટે પરિણામી ક્ષેત્રની શક્તિ આ બિંદુએ હાજર તમામ ક્ષેત્રોની શક્તિનો સરવાળો હશે. આ ક્ષેત્ર સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનો સાર છે.

આ સિદ્ધાંતની પ્રાયોગિક રીતે પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે: જો અવકાશમાં આપેલ બિંદુએ વિવિધ ચાર્જ કરેલા કણો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો બનાવે છે જેની શક્તિ E_1, E_2, …, E_n છે, તો આ બિંદુએ પરિણામી ક્ષેત્રની શક્તિ આ ક્ષેત્રોની શક્તિના સરવાળા જેટલી છે. .