कूलम्ब के नियम का उदाहरण उदाहरण

कूलम्ब का नियम, विद्युत आवेश के नियम के रूप में भी जाना जाता है, यह इलेक्ट्रोस्टैटिक्स का एक नियम है जिसमें यह खोज शामिल है कि समान चिह्न वाले आवेश प्रतिकर्षित करते हैं और विपरीत चिह्न वाले आवेश आकर्षित करते हैं. कोलम्ब का नियम था द्वारा अविष्कृत फ्रांसीसी वैज्ञानिक कार्लोस अगस्टिन डी कूलम्बु १७९५ में। यह खोज यह देखने के बाद हुई कि एक विद्युत आवेशित गोले ने a. में कैसे प्रतिक्रिया की मरोड़ संतुलन, दूर जाना या आ रहा है, जब एक अन्य क्षेत्र भी आवेश के साथ उसके पास पहुंचा विद्युत। विभिन्न सामग्रियों, जैसे ऊन, रेशम और अन्य रेशों पर एक छड़ को रगड़ कर विद्युत आवेशों को गोले में पारित किया गया।

अपनी टिप्पणियों के परिणामस्वरूप, उन्होंने महसूस किया कि जब एक ही चिन्ह वाले दो विद्युत आवेश परस्पर क्रिया करते हैं, अर्थात् दोनों सकारात्मक हैं या दोनों नकारात्मक हैं, वे अलग होने की प्रवृत्ति रखते हैं, अर्थात्, वे पीछे हटाना और जब आरोप विपरीत संकेत के होते हैं तो वे आकर्षित होते हैं. उन्होंने यह भी महसूस किया कि जिस बल से वे एक-दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं वह विद्युत आवेश और उस दूरी के संबंध में होता है जिस पर आवेश होते हैं। उन्होंने इसे इस प्रकार बताया:

दो विद्युत आवेशों के बीच आकर्षक या प्रतिकारक बल विद्युत आवेश के सीधे आनुपातिक और दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है जो उन्हें अलग करता है।

इसका अर्थ यह है कि जितना अधिक आवेश, उतना ही अधिक बल जिसके साथ वे एक दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करते हैं, और आवेशों के बीच जितनी अधिक दूरी होती है, आकर्षक बल उतना ही कम होता है।

आकर्षण बल को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक आसपास का वातावरण है, क्योंकि विद्युत चालकता पर्यावरण के आधार पर भिन्न होती है। माध्यम की चालकता के इस मान को परावैद्युत नियतांक कहते हैं।

आकर्षक या प्रतिकारक बलों की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जाती है:

मान इस प्रकार हैं:

एफ: वह बल है जिसकी हम गणना करने जा रहे हैं।

k: ढांकता हुआ स्थिरांक है, अर्थात विद्युत आवेशों को घेरने वाले माध्यम की चालकता। वायु और निर्वात के लिए इसका मान 9 X 10. है⁶ एन एम²/ सी².

क्या भ₁, क्या भ₂: ये विचार करने के लिए विद्युत आवेश हैं, कूलम्ब में औसत। कूलम्ब विद्युत आवेश का माप है, जिसका धनात्मक या ऋणात्मक मान हो सकता है। एक कूलम्ब का मान 6.241509 X 10. है¹⁸ इलेक्ट्रॉन। यदि मान ऋणात्मक (ऋणात्मक आवेश) है, तो इसका अर्थ है कि इसका आवेश इलेक्ट्रॉनों को छोड़ सकता है। यदि इसका मान धनात्मक (धनात्मक आवेश) है, तो इसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित कर सकता है। शुल्कों को आम तौर पर उप-गुणकों में मापा जाता है, जैसे कि मिलीकूलम (एमसी) या माइक्रोकूलम्स (एमसी)

d: आवेशों के बीच की दूरी को मीटर में मापा जाता है। उन्हें उप-गुणकों में भी मापा जा सकता है, जैसे सेंटीमीटर (सेमी), मिलीमीटर (मिमी), या माइक्रोन या माइक्रोमीटर (मिमी)।

कूलम्ब के नियम की गणना के उदाहरण:

उदाहरण 1: यदि हमारे पास 5mC और 7mC के दो विद्युत आवेश हैं, जिन्हें 3mm से अलग किया गया है, तो निर्धारित करें कि क्या वे एक-दूसरे को आकर्षित या प्रतिकर्षित करने जा रहे हैं, और उस बल की गणना करें जिसके साथ वे ऐसा करते हैं।

चूँकि दोनों आवेश धनात्मक हैं, अर्थात् एक ही चिन्ह के हैं, वे एक दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे (एक ही चिन्ह के आवेश आकर्षित करते हैं)।

अब हम उन मानों को लिखते हैं जिन्हें हम सूत्र में प्रतिस्थापित करेंगे हम प्रपत्र 10 की घातों के लिए उपगुणकों को प्रतिस्थापित करेंगे^एक्स, गणना को सरल बनाने के लिए:

कश्मीर = 9 एक्स 10⁹ एन एम²/ सी²
क्या भ₁ = 5 एमसी = 5 एक्स 10^-3 सी
क्या भ₂ = 7 एमसी = 7 एक्स 10^-3 सी
डी = 3 मिमी = 3 एक्स 10^-3 म

अब हम दूसरे सदस्य के गुणन से शुरू करते हुए संचालन करते हैं:

(क्या भ₁) (क्या भ₂) = (5 एक्स 10^-3) (7 एक्स 10^-3) = ३५ एक्स १०^-6 सी
घ² = (3 एक्स 10^-3)² = 9 एक्स 10^-6

हम विभाजन करते हैं:

(३५ एक्स १० .)^-6) / (९ एक्स १० .)^-6) = 3.88 एक्स 10⁰ = 3.88

हम परिणाम को स्थिरांक से गुणा करते हैं:

(९ एक्स १०⁹) (3.88) = 34.92 X 10⁹ नहीं

उदाहरण 2: आवेशों के बीच की दूरी की गणना करें, यदि हम जानते हैं कि -25 X 10. का आकर्षक बल है⁵ N और शुल्क 2mC और -4mC हैं।

इस उदाहरण में, चूंकि हम F और k के मान जानते हैं, इसलिए हमें सबसे पहले क्या करना चाहिए, F को k से विभाजित करें, यह पता लगाने के लिए कि [(q का मान कितना है)₁) (क्या भ₂)] / डी²:

-25 / 9 = -2.77 एक्स 10^5-9= 2.77 एक्स 10^-4

हम पहले से ही जानते हैं कि [(q .) का मान₁) (क्या भ₂)] / डी² 2.77 X 10. है^-4

अब हम इस परिणाम को शुल्कों के मूल्य से विभाजित करने जा रहे हैं।

(क्या भ₁) (क्या भ₂) = (2 X10^-3) (- 4 एक्स 10^-3) = -8 एक्स 10^-6

अब हम 2.77 X10. को विभाजित करते हैं^-4 -8 एक्स 10. के बीच^-6

2.77 X10^-4 / -8 एक्स 10^-6 = 0.34625 X10² = 34.625

याद रखें कि यह परिणाम d. है², इसलिए हमें मीटर में दूरी प्राप्त करने के लिए वर्गमूल की गणना करनी चाहिए:

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