इलेक्ट्रिक चार्ज आणि त्याचे गुणधर्म

निसर्गात घडणार्‍या भौतिक प्रक्रिया नेहमी आण्विक-गतिशास्त्रीय सिद्धांत, यांत्रिकी किंवा थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांच्या क्रियेद्वारे स्पष्ट केल्या जात नाहीत. विद्युत चुंबकीय शक्ती देखील आहेत जे अंतरावर कार्य करतात आणि शरीराच्या वजनावर अवलंबून नाहीत.

त्यांच्या अभिव्यक्तींचे वर्णन प्रथम ग्रीसमधील प्राचीन शास्त्रज्ञांच्या कार्यात केले गेले, जेव्हा त्यांनी प्रकाश आकर्षित केला, एम्बरसह वैयक्तिक पदार्थांचे लहान कण, लोकर विरूद्ध चोळले.

इलेक्ट्रोडायनामिक्सच्या विकासासाठी शास्त्रज्ञांचे ऐतिहासिक योगदान

विल्यम हिल्बर्ट या इंग्रजी संशोधकाने एम्बरच्या प्रयोगांचा तपशीलवार अभ्यास केला होता... 16व्या शतकाच्या शेवटच्या वर्षांत, त्याने आपल्या कार्याचा लेखाजोखा मांडला आणि "विद्युतीकृत" या शब्दासह दूरवरून इतर शरीरांना आकर्षित करण्यास सक्षम असलेल्या वस्तू परिभाषित केल्या.

फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ चार्ल्स डुफे यांनी विरुद्ध चिन्हे असलेल्या शुल्कांचे अस्तित्व स्थापित केले: काही रेशीम फॅब्रिकवर काचेच्या वस्तू घासून तयार केले गेले आणि इतर - लोकरवर रेजिन. तेच त्यांना म्हणतात: काच आणि राळ. संशोधन पूर्ण केल्यानंतर, बेंजामिन फ्रँकलिन यांनी नकारात्मक आणि सकारात्मक शुल्काची संकल्पना मांडली.

चार्ल्स विसुल्का यांनी स्वतःच्या आविष्काराच्या टॉर्शन बॅलन्सची रचना करून शुल्काची ताकद मोजण्याची शक्यता ओळखली.

रॉबर्ट मिलिकेन, प्रयोगांच्या मालिकेवर आधारित, त्यांनी कोणत्याही पदार्थाच्या विद्युत शुल्काचे स्वतंत्र स्वरूप स्थापित केले आणि हे सिद्ध केले की त्यात विशिष्ट संख्येच्या प्राथमिक कणांचा समावेश आहे. (या संज्ञेच्या दुसर्‍या संकल्पनेसह गोंधळात पडू नये - विखंडन, खंडन.)

या शास्त्रज्ञांच्या कार्यांनी विद्युत शुल्क आणि त्यांच्या हालचालींद्वारे तयार केलेल्या विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांमध्ये घडणाऱ्या प्रक्रिया आणि घटनांच्या आधुनिक ज्ञानाचा आधार म्हणून काम केले, ज्याचा इलेक्ट्रोडायनामिक्सद्वारे अभ्यास केला गेला.

फीचे निर्धारण आणि त्यांच्या परस्परसंवादाची तत्त्वे

इलेक्ट्रिक चार्ज हे पदार्थांचे गुणधर्म दर्शविते जे त्यांना इलेक्ट्रिक फील्ड तयार करण्याची आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रक्रियांमध्ये संवाद साधण्याची क्षमता प्रदान करतात. याला विजेचे प्रमाण देखील म्हणतात आणि भौतिक स्केलर प्रमाण म्हणून परिभाषित केले जाते. चार्ज दर्शविण्यासाठी "q" किंवा "Q" चिन्हे वापरली जातात आणि "पेंडंट" हे युनिट मोजमापांमध्ये वापरले जाते, ज्याचे नाव एक अद्वितीय तंत्र विकसित करणाऱ्या फ्रेंच शास्त्रज्ञाच्या नावावर आहे.

त्याने एक उपकरण तयार केले, ज्याच्या शरीरात क्वार्ट्जच्या पातळ धाग्यावर लटकलेले बॉल वापरले गेले. ते एका विशिष्ट मार्गाने अवकाशात उन्मुख होते आणि त्यांचे स्थान समान विभागांसह पदवी प्राप्त केलेल्या स्केलमध्ये नोंदवले गेले.

झाकणातील एका विशेष छिद्राद्वारे, अतिरिक्त शुल्कासह दुसरा चेंडू या चेंडूंवर आणला गेला. परस्परसंवादाच्या परिणामी शक्तींनी चेंडूंना विचलित करण्यास, त्यांचा स्विंग फिरवण्यास भाग पाडले. चार्जिंगपूर्वी आणि नंतर स्केल रीडिंगमधील फरकामुळे चाचणी नमुन्यांमधील विजेच्या प्रमाणाचा अंदाज लावणे शक्य झाले.

SI सिस्टीममध्ये 1 कूलॉम्बचा चार्ज 1 सेकंदाच्या समान वेळेत वायरच्या क्रॉस-सेक्शनमधून जाणारा 1 अँपिअरचा विद्युत् प्रवाह दर्शवितो.

आधुनिक इलेक्ट्रोडायनामिक्स सर्व विद्युत शुल्कांमध्ये विभागते:

• सकारात्मक

• नकारात्मक

जेव्हा ते एकमेकांशी संवाद साधतात तेव्हा ते बल विकसित करतात ज्यांची दिशा विद्यमान ध्रुवीयतेवर अवलंबून असते.

समान प्रकारचे शुल्क, सकारात्मक किंवा नकारात्मक, नेहमी विरुद्ध दिशांना मागे टाकतात, शक्य तितक्या दूर एकमेकांपासून दूर जाण्याची प्रवृत्ती असते. आणि विरुद्ध चिन्हांच्या शुल्कासाठी, अशी शक्ती असतात जी त्यांना एकत्र आणतात आणि त्यांना एकत्र करतात. .

सुपरपोझिशनचा सिद्धांत

जेव्हा एका विशिष्ट व्हॉल्यूममध्ये अनेक शुल्क असतात, तेव्हा सुपरपोझिशनचे तत्त्व त्यांच्यासाठी कार्य करते.

त्याचा अर्थ असा आहे की प्रत्येक चार्ज एका विशिष्ट मार्गाने, वर चर्चा केलेल्या पद्धतीनुसार, इतर सर्वांशी संवाद साधतो, विरुद्ध आकर्षणे आकर्षित होतो आणि समान द्वारे मागे टाकतो. उदाहरणार्थ, सकारात्मक चार्ज q1 वर F31 ते नकारात्मक चार्ज q3 आणि q2 पासून तिरस्करणीय शक्ती F21 या आकर्षक बलाने प्रभावित होते.

q1 वर कार्य करणारी परिणामी शक्ती F3 F31 आणि F21 व्हेक्टरच्या भौमितिक योगाद्वारे निर्धारित केली जाते. (F1 = F31 + F21).

अनुक्रमे q2 आणि q3 शुल्कांवर परिणामी शक्ती F2 आणि F3 निर्धारित करण्यासाठी समान पद्धत वापरली जाते.

सुपरपोझिशनच्या तत्त्वाचा वापर करून, असा निष्कर्ष काढला गेला की बंद प्रणालीमध्ये विशिष्ट संख्येच्या शुल्कासाठी, त्याच्या सर्व शरीरांमध्ये स्थिर इलेक्ट्रोस्टॅटिक शक्ती कार्य करतात आणि या जागेतील कोणत्याही विशिष्ट बिंदूवरील संभाव्यता सर्वांच्या संभाव्यतेच्या बेरजेइतकी असते. स्वतंत्रपणे आकारलेले शुल्क.

या कायद्यांचे ऑपरेशन तयार केलेल्या इलेक्ट्रोस्कोप आणि इलेक्ट्रोमीटरद्वारे पुष्टी केली जाते, ज्याचे ऑपरेशनचे सामान्य तत्त्व आहे.

इलेक्ट्रोस्कोपमध्ये धातूच्या बॉलला जोडलेल्या प्रवाहकीय धाग्यावर उष्णतारोधक जागेत निलंबित केलेल्या फॉइलच्या दोन समान पातळ पत्रके असतात. सामान्य स्थितीत, शुल्क या बॉलवर कार्य करत नाही, म्हणून पाकळ्या उपकरणाच्या बल्बच्या आतल्या जागेत मुक्तपणे लटकतात.

शरीरांमध्ये शुल्क कसे हस्तांतरित केले जाऊ शकते

जर तुम्ही इलेक्ट्रोस्कोपच्या बॉलवर रॉडसारखी चार्ज केलेली बॉडी आणली तर चार्ज बॉलमधून प्रवाहकीय धाग्याने पाकळ्यांकडे जाईल. ते समान शुल्क प्राप्त करतील आणि लागू केलेल्या विजेच्या प्रमाणाच्या प्रमाणात एकमेकांपासून दूर जाण्यास सुरवात करतील.

इलेक्ट्रोमीटरची मूलभूत रचना समान आहे, परंतु त्यात लहान फरक आहेत: एक पाकळी स्थिर आहे, आणि दुसरी त्यापासून दूर जाते आणि बाणाने सुसज्ज आहे जी आपल्याला पदवी प्राप्त स्केल वाचण्याची परवानगी देते.

इंटरमीडिएट वाहकांचा वापर दूरच्या स्थिर आणि चार्ज केलेल्या शरीरातून इलेक्ट्रोमीटरमध्ये चार्ज हस्तांतरित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

इलेक्ट्रोमीटरने केलेल्या मोजमापांमध्ये उच्च श्रेणीची अचूकता नसते आणि त्यांच्या आधारे चार्ज दरम्यान कार्य करणाऱ्या शक्तींचे विश्लेषण करणे कठीण असते. कूलॉम्ब टॉर्शन शिल्लक त्यांच्या अभ्यासासाठी अधिक योग्य आहे. त्यांनी एकमेकांपासूनच्या अंतरापेक्षा खूपच लहान व्यासाचे गोळे वापरले. त्यांच्याकडे पॉइंट चार्जेसचे गुणधर्म आहेत - चार्ज केलेले शरीर ज्यांचे परिमाण डिव्हाइसच्या अचूकतेवर परिणाम करत नाहीत.

कुलॉम्बने केलेल्या मोजमापांनी त्याच्या गृहीताची पुष्टी केली की पॉइंट चार्ज चार्ज केलेल्या शरीरातून गुणधर्म आणि वस्तुमानात समान रीतीने हस्तांतरित केला जातो, परंतु अशा प्रकारे अनचार्ज केला जातो की तो त्यांच्यामध्ये समान रीतीने वितरीत केला जातो, स्त्रोतावर 2 च्या घटकाने कमी होतो.अशा प्रकारे फीची रक्कम दोन, तीन आणि इतर वेळा कमी करणे शक्य झाले.

स्थिर विद्युत शुल्कादरम्यान अस्तित्वात असलेल्या बलांना कूलॉम्बिक किंवा स्थिर परस्पर क्रिया म्हणतात. त्यांचा अभ्यास इलेक्ट्रोस्टॅटिक्सद्वारे केला जातो, जो इलेक्ट्रोडायनामिक्सच्या शाखांपैकी एक आहे.

इलेक्ट्रिक चार्ज वाहकांचे प्रकार

आधुनिक विज्ञान सर्वात लहान नकारात्मक चार्ज केलेले कण इलेक्ट्रॉन मानते आणि सकारात्मक - पॉझिट्रॉन... त्यांचे वस्तुमान 9.1 × 10-31 किलोग्रॅम आहे. कण प्रोटॉनमध्ये फक्त एक सकारात्मक चार्ज आणि 1.7 × 10-27 किलोग्रॅमचे वस्तुमान असते. निसर्गात, सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्कांची संख्या संतुलित आहे.

धातूंमध्ये, इलेक्ट्रॉनची हालचाल तयार होते वीज, आणि अर्धसंवाहकांमध्ये त्याचे चार्ज वाहक इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र असतात.

वायूंमध्ये, विद्युत् प्रवाह आयनांच्या हालचालींद्वारे तयार होतो — चार्ज केलेले गैर-तत्त्वविहीन कण (अणू किंवा रेणू) सकारात्मक शुल्कासह, ज्यांना केशन किंवा ऋण म्हणतात — आयन.

आयन तटस्थ कणांपासून तयार होतात.

शक्तिशाली विद्युत स्त्राव, प्रकाश किंवा किरणोत्सर्गी किरणोत्सर्ग, वाऱ्याचा प्रवाह, पाण्याची हालचाल किंवा इतर अनेक कारणांच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रॉन गमावलेल्या कणामध्ये सकारात्मक चार्ज तयार होतो.

नकारात्मक आयन तटस्थ कणांपासून तयार होतात ज्यांना अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त होतो.

वैद्यकीय कारणांसाठी आणि दैनंदिन जीवनासाठी आयनीकरणाचा वापर

नकारात्मक आयनांची मानवी शरीरावर परिणाम करण्याची क्षमता, हवेतील ऑक्सिजनचा वापर सुधारणे, ते ऊती आणि पेशींमध्ये जलद पोहोचवणे आणि सेरोटोनिनच्या ऑक्सिडेशनला गती देण्याची क्षमता संशोधकांनी फार पूर्वीपासून लक्षात घेतली आहे.कॉम्प्लेक्समधील हे सर्व लक्षणीय प्रतिकारशक्ती वाढवते, मूड सुधारते, वेदना कमी करते.

लोकांवर उपचार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या पहिल्या आयनाइझरचे नाव चिझेव्हस्की झूमर होते, सोव्हिएत शास्त्रज्ञाच्या सन्मानार्थ ज्याने मानवी आरोग्यावर फायदेशीर प्रभाव पाडणारे उपकरण तयार केले.

घरगुती वातावरणात काम करण्यासाठी आधुनिक विद्युत उपकरणांमध्ये, आपण व्हॅक्यूम क्लीनर, एअर ह्युमिडिफायर्स, हेअर ड्रायर, हेअर ड्रायरमध्ये अंगभूत आयनाइझर्स शोधू शकता ...

विशेष एअर ionizers त्याची रचना शुद्ध करतात, धूळ आणि हानिकारक अशुद्धी कमी करतात.

वॉटर ionizers त्यांच्या रचनामध्ये रासायनिक अभिकर्मकांचे प्रमाण कमी करण्यास सक्षम आहेत. ते तलाव आणि तलाव स्वच्छ करण्यासाठी, तांबे किंवा चांदीच्या आयनांसह पाणी संपृक्त करण्यासाठी वापरले जातात ज्यामुळे शैवालची वाढ कमी होते, विषाणू आणि जीवाणू नष्ट होतात.

उपयुक्त अटी आणि व्याख्या

व्हॉल्यूम इलेक्ट्रिक चार्ज म्हणजे काय

हे संपूर्ण व्हॉल्यूममध्ये वितरित केलेले विद्युत शुल्क आहे.

पृष्ठभाग विद्युत चार्ज काय आहे

हे विद्युत शुल्क आहे जे पृष्ठभागावर वितरीत केले जाते असे मानले जाते.

रेखीय इलेक्ट्रिक चार्ज म्हणजे काय

हे एक विद्युत शुल्क आहे जे एका ओळीवर वितरीत केले जाते असे मानले जाते.

इलेक्ट्रिक चार्जची घनता किती आहे

हे व्हॉल्यूम इलेक्ट्रिक चार्जचे वितरण दर्शविणारी एक स्केलर मात्रा आहे, ज्यामध्ये हे व्हॉल्यूम घटक शून्याकडे झुकते तेव्हा ते वितरित केले जाते त्या व्हॉल्यूम घटकाच्या व्हॉल्यूम चार्जच्या गुणोत्तराच्या मर्यादेइतके असते.

पृष्ठभाग विद्युत चार्ज घनता काय आहे

हे एक स्केलर परिमाण आहे जे पृष्ठभागाच्या विद्युत शुल्काच्या वितरणाचे वैशिष्ट्य आहे, पृष्ठभागावरील विद्युत शुल्काच्या गुणोत्तराच्या मर्यादेइतके आहे ज्यावर हे पृष्ठभाग घटक शून्याकडे झुकतात तेव्हा ते वितरित केले जाते.

रेखीय विद्युत चार्ज घनता काय आहे

हे एक स्केलर प्रमाण आहे जे रेखीय विद्युत शुल्काचे वितरण दर्शविते, ज्या रेषेच्या लांबीच्या घटकाशी रेखीय विद्युत शुल्काच्या गुणोत्तराच्या मर्यादेइतके असते, ज्याच्या बाजूने हे शुल्क वितरीत केले जाते जेव्हा लांबीचा हा घटक शून्याकडे जातो. .

विद्युत द्विध्रुव म्हणजे काय

हा दोन पॉइंट इलेक्ट्रिक चार्जेसचा एक संच आहे ज्याचा परिमाण समान आहे आणि चिन्हामध्ये विरुद्ध आहे आणि त्यांच्यापासून निरीक्षण बिंदूंपर्यंतच्या अंतराच्या तुलनेत एकमेकांपासून अगदी कमी अंतरावर स्थित आहे.

विद्युत द्विध्रुवाचा विद्युत क्षण काय आहे

हे द्विध्रुवीय शुल्कांपैकी एकाच्या निरपेक्ष मूल्याच्या गुणाकार आणि त्यांच्यामधील अंतर आणि ऋणापासून सकारात्मक शुल्काकडे निर्देशित केलेले वेक्टर प्रमाण आहे.

शरीराचा विद्युत क्षण काय आहे

विचाराधीन शरीर बनवणाऱ्या सर्व द्विध्रुवांच्या विद्युत क्षणांच्या भौमितीय बेरजेइतके हे वेक्टर प्रमाण आहे. "द्रव्याच्या दिलेल्या खंडाचा विद्युत क्षण" अशीच व्याख्या केली जाते.