বৈদ্যুতিক আধান
বৈদ্যুতিক আধান
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যিয়ে বৈদ্যুতিক বিভৱৰ পৰিমাণ বৰ্ণনা কৰে। কোনো বস্তুৰ বৈদ্যুতিক আধান সংস্পৰ্শ, ঘৰ্ষণ বা প্ৰৰোচনাৰ দ্বাৰা আন এটা বস্তুলৈ স্থানান্তৰিত কৰিব পাৰি।
বৈদ্যুতিক আধান কি?
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যি ইলেক্ট্ৰনৰ উপস্থিতি বা অনুপস্থিতিৰ পৰা উদ্ভৱ হয়। ইলেক্ট্ৰন হৈছে উপ-পাৰমাণৱিক কণিকা যিয়ে ঋণাত্মক বৈদ্যুতিক আধান বহন কৰে, আনহাতে প্ৰটনে ধনাত্মক বৈদ্যুতিক আধান বহন কৰে। নিউট্ৰন, তৃতীয় প্ৰকাৰৰ উপ-পাৰমাণৱিক কণিকাৰ কোনো বৈদ্যুতিক আধান নাথাকে।
বস্তু এটাৰ বৈদ্যুতিক আধান ইয়াৰ থকা ইলেক্ট্ৰন আৰু প্ৰটনৰ সংখ্যাৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়। যদি বস্তু এটাত ইলেক্ট্ৰন আৰু প্ৰটনৰ সংখ্যা সমান হয়, তেন্তে তাক নিৰপেক্ষ বুলি কোৱা হয়। যদি বস্তু এটাত প্ৰটনতকৈ ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা বেছি হয়, তেন্তে তাক ঋণাত্মক আধানযুক্ত বুলি কোৱা হয়। যদি বস্তু এটাত ইলেক্ট্ৰনতকৈ প্ৰটনৰ সংখ্যা বেছি হয়, তেন্তে তাক ধনাত্মক আধানযুক্ত বুলি কোৱা হয়।
বৈদ্যুতিক আধান ঘৰ্ষণ, সংস্পৰ্শ আৰু প্ৰৰোচনাৰ দৰে বিভিন্ন উপায়েৰে সৃষ্টি কৰিব পাৰি। যেতিয়া দুটা বস্তু একেলগে ঘঁহা হয়, ইলেক্ট্ৰন এটা বস্তুৰ পৰা আনটোলৈ স্থানান্তৰিত হ’ব পাৰে, যিয়ে বিপৰীত আধান সৃষ্টি কৰে। যেতিয়া দুটা আধানযুক্ত বস্তু ইটোৱে সিটোৰ সংস্পৰ্শলৈ অনা হয়, ইলেক্ট্ৰনে বস্তু দুটাৰ মাজেৰে বৈ যাব পাৰে, আধানবোৰ নিৰপেক্ষ কৰি পেলায়। যেতিয়া আধানযুক্ত বস্তু এটা আধানহীন বস্তু এটাৰ ওচৰলৈ অনা হয়, আধানযুক্ত বস্তুটোৰ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰই আধানহীন বস্তুটোক পোলাৰাইজড হ’বলৈ প্ৰৰোচিত কৰিব পাৰে, অৰ্থাৎ আধানহীন বস্তুটোৰ ইলেক্ট্ৰনবোৰ স্বাভাৱিক স্থানৰ পৰা সৰকি যায়।
বৈদ্যুতিক আধানবোৰ ইটোৱে সিটোৰ সৈতে $$ F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} $$ৰ জৰিয়তে আন্তঃক্ৰিয়া কৰে, যেনে ইলেক্ট্ৰন আৰু প্ৰটন।
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যাৰ দৈনন্দিন জীৱনত বহু প্ৰয়োগ আছে। উদাহৰণস্বৰূপে, বৈদ্যুতিক আধান ব্যাটেৰী, কেপাচিটৰ আৰু ট্ৰানজিষ্টৰত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। বৈদ্যুতিক আধান বিদ্যুৎ উৎপন্ন কৰিবলৈ, বৈদ্যুতিক মটৰ চলাবলৈ আৰু দূৰৈলৈ তথ্য প্ৰেৰণ কৰিবলৈও ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
বৈদ্যুতিক আধানৰ উদাহৰণ
- বজ্ৰপাত: বজ্ৰপাত হৈছে এক প্ৰাকৃতিক পৰিঘটনা যি বায়ুমণ্ডলত বৈদ্যুতিক আধানৰ গোট খোৱাৰ ফলত সংঘটিত হয়। যেতিয়া বৈদ্যুতিক আধান অতি বেছি হৈ পৰে, ই বজ্ৰপাতৰ ৰূপত মুক্ত হয়।
- স্থিতি বিদ্যুৎ: স্থিতি বিদ্যুৎ হৈছে বস্তু এটাত বৈদ্যুতিক আধানৰ গোট খোৱা। ঘৰ্ষণ, সংস্পৰ্শ বা প্ৰৰোচনাৰ ফলত স্থিতি বিদ্যুৎৰ সৃষ্টি হ’ব পাৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, যেতিয়া আপুনি বেলুন এটা চুলিত ঘঁহে, বেলুনটো ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয় আৰু আপোনাৰ চুলি ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়।
- ব্যাটেৰী: ব্যাটেৰী হৈছে বৈদ্যুতিক আধান সঞ্চয় কৰা সঁজুলি। ব্যাটেৰীত দুটা ইলেক্ট্ৰ’ড থাকে, এটা ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ড আৰু আনটো ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ড। ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ডটো ব্যাটেৰীৰ ধনাত্মক টাৰ্মিনালৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে, আৰু ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ডটো ব্যাটেৰীৰ ঋণাত্মক টাৰ্মিনালৰ সৈতে সংযুক্ত থাকে। যেতিয়া ব্যাটেৰীৰ সৈতে বৰ্তনী এটা সংযোগ কৰা হয়, ইলেক্ট্ৰনবোৰ ঋণাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ডৰ পৰা ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ’ডলৈ বৈ যায়, যিয়ে বৈদ্যুতিক প্ৰৱাহ সৃষ্টি কৰে।
- কেপাচিটৰ: কেপাচিটৰ হৈছে বৈদ্যুতিক আধান সঞ্চয় কৰা সঁজুলি। কেপাচিটৰত দুখন ধাতুৰ পাত থাকে যিবোৰ এটা অন্তৰকৰ দ্বাৰা পৃথক কৰা থাকে। যেতিয়া কেপাচিটৰটোত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, ইলেক্ট্ৰনবোৰ এটা পাতৰ পৰা আনটোলৈ বৈ যায়, পাতবোৰৰ মাজত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰ সৃষ্টি কৰে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰটোৱে বৈদ্যুতিক আধান সঞ্চয় কৰে।
- ট্ৰানজিষ্টৰ: ট্ৰানজিস্টৰ হৈছে ইলেক্ট্ৰনিক সঁজুলি যিয়ে ইলেক্ট্ৰনিক সংকেত বৃদ্ধি বা সলনি কৰিব পাৰে। ট্ৰানজিষ্টৰ অৰ্ধপৰিবাহী পদাৰ্থৰে তৈয়াৰ কৰা হয়, যিবোৰ পদাৰ্থৰ ধৰ্ম পৰিবাহী আৰু অন্তৰকৰ মাজৰ হয়। ট্ৰানজিষ্টৰবোৰে অৰ্ধপৰিবাহী পদাৰ্থৰ মাজেৰে ইলেক্ট্ৰনৰ প্ৰৱাহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰি কাম কৰে।
বৈদ্যুতিক আধানৰ জোখ-মাখ
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যিয়ে বস্তু এটাই থকা বৈদ্যুতিক বিভৱৰ পৰিমাণ বৰ্ণনা কৰে। ইয়াক কুলম্ব (C) ত জোখা হয়, ফৰাচী পদাৰ্থবিজ্ঞানী চাৰ্লছ-অগাষ্টিন ডি কুলম্বৰ নামেৰে নামকৰণ কৰা হৈছে। বৈদ্যুতিক আধান জোখাটোৱে বস্তু বা প্ৰণালী এটাত থকা আধানৰ পৰিমাণ পৰিমাণকৰণ কৰাটুকু সামৰি লয়। বৈদ্যুতিক আধান জোখাৰ কেইটামান পদ্ধতি তলত দিয়া হ’ল:
১. ইলেক্ট্ৰস্কোপ: ইলেক্ট্ৰস্কোপ হৈছে এক সাধাৰণ সঁজুলি যি বৈদ্যুতিক আধানৰ উপস্থিতি আৰু পোলাৰিটি চিনাক্ত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইয়াত ধাতুৰ দণ্ড এটা থাকে যাৰ এটা মূৰত পাতল পৰিবাহী বস্তু, যেনে পাত বা বল, সংলগ্ন কৰা থাকে। যেতিয়া আধানযুক্ত বস্তু এটাৰ ওচৰলৈ ইলেক্ট্ৰস্কোপটো অনা হয়, আধানবোৰৰ মাজৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বলৰ বাবে পৰিবাহী বস্তুটো লৰচৰ কৰে। লৰচৰৰ দিশটোৱে আধানৰ পোলাৰিটি সূচায়।
২. স্থিৰ-বৈদ্যুতিক ভল্টমিটাৰ: স্থিৰ-বৈদ্যুতিক ভল্টমিটাৰে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰৰ দুটা বিন্দুৰ মাজৰ বৈদ্যুতিক বিভৱৰ পাৰ্থক্য জোখে। ইয়াত দুখন স্থিৰ ধাতুৰ পাতৰ মাজত ওলোমাই ৰখা চলনশীল ধাতুৰ পাখি এখন থাকে। যেতিয়া পাতবোৰৰ মাজত ভ’ল্টেজ প্ৰয়োগ কৰা হয়, পাখিখনে স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বল অনুভৱ কৰি লৰচৰ কৰে। পাখিখনৰ বিক্ষেপণৰ পৰিমাণ ভ’ল্টেজৰ সমানুপাতিক, যিয়ে বৈদ্যুতিক বিভৱৰ পাৰ্থক্য জোখাত সহায় কৰে।
৩. ফাৰাডেৰ আইচ পেইল পৰীক্ষা: ফাৰাডেৰ আইচ পেইল পৰীক্ষা হৈছে বস্তু এটাত থকা আধান জোখাৰ এক শাস্ত্ৰীয় পদ্ধতি। ইয়াত অন্তৰক সুতাৰে ওলোমাই ৰখা ধাতুৰ পাত্ৰ (আইচ পেইল) এটাক ইলেক্ট্ৰস্কোপৰ সৈতে সংযোগ কৰাটো জড়িত থাকে। যেতিয়া আধানযুক্ত বস্তু এটা পেইলটোৰ ওচৰলৈ অনা হয়, আধানটো পেইলটোলৈ স্থানান্তৰিত হয়, যিয়ে ইলেক্ট্ৰস্কোপটোক বিক্ষেপিত কৰে। বিক্ষেপণৰ পৰিমাণ ব্যৱহাৰ কৰি বস্তুটোৰ আধান গণনা কৰা হয়।
৪. প্ৰৱাহ জোখ: পৰিবাহী এটাৰ মাজেৰে বৈ থকা বৈদ্যুতিক প্ৰৱাহ জুখিও বৈদ্যুতিক আধান জোখিব পাৰি। প্ৰৱাহ হৈছে আধানৰ প্ৰবাহৰ হাৰ, আৰু ইয়াক এম্পিয়াৰ (A) ত জোখা হয়। সময়ৰ ওপৰত প্ৰৱাহ সংকলন কৰি, স্থানান্তৰিত হোৱা মুঠ আধান নিৰ্ধাৰণ কৰিব পাৰি। বৈদ্যুতিক বৰ্তনী আৰু জোখ-মাখত এই পদ্ধতি সাধাৰণতে ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
৫. আধান-সংযুক্ত সঁজুলি (চিচিডি): চিচিডি হৈছে অৰ্ধপৰিবাহী সঁজুলি যি ডিজিটেল কেমেৰা আৰু ইমেজিং প্ৰণালীত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইহঁতে পোহৰক বৈদ্যুতিক সংকেতলৈ ৰূপান্তৰিত কৰি বৈদ্যুতিক আধান জোখে। চিচিডিৰ প্ৰতিটো পিক্সেলত ক্ষুদ্ৰ কেপাচিটৰ এটা থাকে যিয়ে ইয়াৰ ওপৰত পৰা পোহৰৰ তীব্ৰতাৰ সমানুপাতিক হৈ আধান গোটাই ৰাখে। গোট খোৱা আধানটো পঢ়ি উলিওৱা হয় আৰু ইমেজ এটা সৃষ্টি কৰিবলৈ ডিজিটেল ডাটালৈ ৰূপান্তৰিত কৰা হয়।
এইবোৰ হৈছে বৈদ্যুতিক আধান জোখাৰ কেতবোৰ পদ্ধতি। পদ্ধতিৰ নিৰ্বাচন নিৰ্দিষ্ট প্ৰয়োগ আৰু প্ৰয়োজনীয় সূক্ষ্মতাৰ স্তৰৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। বৈদ্যুতিক আধান বুজি পোৱা আৰু জোখাটো পদাৰ্থবিজ্ঞান, বৈদ্যুতিক অভিযান্ত্ৰিকী আৰু ইলেক্ট্ৰনিক্সৰ দৰে বিভিন্ন ক্ষেত্ৰত গুৰুত্বপূৰ্ণ।
বৈদ্যুতিক আধানৰ ধৰ্ম
১. আধানৰ কোৱাণ্টায়জন: বৈদ্যুতিক আধান কোৱাণ্টাইজড, অৰ্থাৎ ই পৃথক এককত আহে। আধানৰ মৌলিক একক হৈছে ইলেক্ট্ৰনৰ আধান, যি প্ৰায় -১.৬০২ x ১০^-১৯ কুলম্ব (C)। আন সকলো আধান এই প্ৰাথমিক আধানৰ গুণিতক।
২. আধানৰ সংৰক্ষণ: বিচ্ছিন্ন প্ৰণালী এটাত মুঠ বৈদ্যুতিক আধান স্থিৰ থাকে। ইয়াৰ অৰ্থ হৈছে আধান সৃষ্টি বা ধ্বংস কৰিব নোৱাৰি, কিন্তু ই এটা বস্তুৰ পৰা আনটোলৈ স্থানান্তৰিত কৰিব পাৰি। উদাহৰণস্বৰূপে, যেতিয়া বিপৰীত আধানযুক্ত দুটা বস্তু সংস্পৰ্শলৈ আহে, ইলেক্ট্ৰনবোৰ এটা বস্তুৰ পৰা আনটোলৈ বৈ যাব পাৰে, দুয়োটা বস্তুৰ আধান সলনি কৰি পেলায়।
৩. আধানৰ প্ৰকাৰ: বৈদ্যুতিক আধানৰ দুটা প্ৰকাৰ আছে: ধনাত্মক আৰু ঋণাত্মক। ধনাত্মক আধান প্ৰটনৰ সৈতে জড়িত, আনহাতে ঋণাত্মক আধান ইলেক্ট্ৰনৰ সৈতে জড়িত। প্ৰটনবোৰ পৰমাণুৰ নিউক্লিয়াছত পোৱা যায়, আনহাতে ইলেক্ট্ৰনবোৰ নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে ঘূৰি থাকে। পৰমাণু এটাত থকা প্ৰটন আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যাই ইয়াৰ সামগ্ৰিক আধান নিৰ্ধাৰণ কৰে। যদি পৰমাণু এটাত প্ৰটন আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা সমান হয়, তেন্তে ই নিৰপেক্ষ। যদি ইলেক্ট্ৰনতকৈ প্ৰটনৰ সংখ্যা বেছি হয়, তেন্তে ই ধনাত্মক আধানযুক্ত। যদি প্ৰটনতকৈ ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা বেছি হয়, তেন্তে ই ঋণাত্মক আধানযুক্ত।
৪. আকৰ্ষণ আৰু বিকৰ্ষণ: একে আধানবোৰে ইটোৱে সিটোক বিকৰ্ষণ কৰে, আনহাতে বিপৰীত আধানবোৰে ইটোৱে সিটোক আকৰ্ষণ কৰে। ই হৈছে তড়িৎ-চুম্বকত্বৰ মৌলিক নীতি। দুটা আধানৰ মাজৰ বল আধানবোৰৰ গুণফলৰ সৈতে পোনপটীয়াকৈ সমানুপাতিক আৰু আধানবোৰৰ মাজৰ দূৰত্বৰ বৰ্গৰ সৈতে ব্যস্তানুপাতিক। এই সম্পৰ্কটো কুলম্বৰ সূত্ৰ হিচাপে জনা যায়।
৫. পৰিবাহী আৰু অন্তৰক: পদাৰ্থবোৰক তেওঁলোকৰ বৈদ্যুতিক আধান পৰিবহণ কৰাৰ ক্ষমতাৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি পৰিবাহী আৰু অন্তৰকত শ্ৰেণীবদ্ধ কৰিব পাৰি। পৰিবাহী হৈছে সেইবোৰ পদাৰ্থ যিয়ে বৈদ্যুতিক আধান সহজে তেওঁলোকৰ মাজেৰে বৈ যাবলৈ দিয়ে, আনহাতে অন্তৰকে নিদিয়ে। ধাতুবোৰ বিদ্যুৎৰ ভাল পৰিবাহী, আনহাতে ৰবাৰ আৰু প্লাষ্টিক ভাল অন্তৰক।
৬. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰ: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰ হৈছে আধানযুক্ত বস্তু এটাৰ চাৰিওফালৰ স্থানৰ এটা অঞ্চল য’ত আন আধানযুক্ত বস্তুবোৰে বল অনুভৱ কৰে। আধানযুক্ত বস্তুৰ ওচৰত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰটো শক্তিশালী আৰু দূৰত দুৰ্বল। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰৰ দিশটো হৈছে যিটো দিশত ধনাত্মক পৰীক্ষামূলক আধান এটাই বল অনুভৱ কৰিব।
৭. বৈদ্যুতিক বিভৱ: বৈদ্যুতিক বিভৱ হৈছে স্থানৰ দিয়া বিন্দু এটাত প্ৰতি একক আধানত থকা বৈদ্যুতিক বিভৱ শক্তিৰ পৰিমাণ। ইয়াক ভল্ট (V) ত জোখা হয়। ধনাত্মক আধানৰ পৰা দূৰৰ বিন্দুবোৰত বৈদ্যুতিক বিভৱ বেছি আৰু ধনাত্মক আধানৰ ওচৰৰ বিন্দুবোৰত কম।
বৈদ্যুতিক আধানৰ এই ধৰ্মবোৰে তড়িৎ-চুম্বকত্বৰ ভেটি গঠন কৰে, যি প্ৰকৃতিৰ মৌলিক বলবোৰৰ ভিতৰত এটা। ইহঁতে বিভিন্ন পৰিঘটনাত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে, য’ত বৈদ্যুতিক বৰ্তনীৰ আচৰণ, বিদ্যুৎ উৎপাদন আৰু আধানযুক্ত কণিকাবোৰৰ মাজৰ আন্তঃক্ৰিয়া আদিও অন্তৰ্ভুক্ত।
কুলম্বৰ সূত্ৰ
কুলম্বৰ সূত্ৰ, ফৰাচী পদাৰ্থবিজ্ঞানী চাৰ্লছ-অগাষ্টিন ডি কুলম্বৰ নামেৰে নামকৰণ কৰা হৈছে, দুটা আধানযুক্ত কণিকাৰ মাজৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিক আকৰ্ষণ বা বিকৰ্ষণ বল বৰ্ণনা কৰে। ই তড়িৎ-চুম্বকত্বৰ মৌলিক সূত্ৰবোৰৰ ভিতৰত এটা আৰু বিভিন্ন বৈদ্যুতিক পৰিঘটনা বুজিবত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে।
বিবৃতি:
দুটা বিন্দু আধানৰ মাজৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বলৰ পৰিমাণ আধানবোৰৰ পৰিমাণৰ গুণফলৰ সৈতে পোনপটীয়াকৈ সমানুপাতিক আৰু আধানবোৰৰ মাজৰ দূৰত্বৰ বৰ্গৰ সৈতে ব্যস্তানুপাতিক। আধানবোৰৰ চিহ্ন বিপৰীত হ’লে বলটো আকৰ্ষণমূলক আৰু চিহ্ন একে হ’লে বিকৰ্ষণমূলক।
গাণিতিকভাৱে, কুলম্বৰ সূত্ৰ এনেদৰে প্ৰকাশ কৰা হয়:
$$ F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} $$
য’ত:
- $F$ ৱে নিউটন (N) ত স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বলক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে।
- $k$ হৈছে স্থিৰ-বৈদ্যুতিক ধ্ৰুৱক, SI এককত প্ৰায় $8.988 × 10^9 N m^2/C^2$ৰ সমান।
- $q_1$ আৰু $q_2$ হৈছে কুলম্ব (C) ত আধানবোৰৰ পৰিমাণ।
- r হৈছে মিটাৰ (m) ত আধানবোৰৰ মাজৰ দূৰত্ব।
উদাহৰণ:
১. আকৰ্ষণমূলক বল: দুটা ধনাত্মক আধানযুক্ত কণিকা, $q_1 = +5$ μC আৰু $q_2 = +3$ μC, r = 2 মিটাৰ দূৰত্বেৰে পৃথক কৰা হৈছে ধৰি লওক। তেওঁলোকৰ মাজৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বল এনেদৰে গণনা কৰা হয়:
$$F = (8.988 × 10^9 N m^2/C^2) \times \frac{(5 × 10^{-6} C) \times (3 × 10^{-6} C)}{(2 m)^2}$$ $$\Rightarrow F ≈ 6.74 × 10^{-3} N$$
বলটো ধনাত্মক, যিয়ে দুটা ধনাত্মক আধানৰ মাজৰ আকৰ্ষণমূলক বল সূচায়।
২. বিকৰ্ষণমূলক বল: এতিয়া, দুটা ঋণাত্মক আধানযুক্ত কণিকা, q1 = -4 μC আৰু q2 = -2 μC, r = 3 মিটাৰ দূৰত্বেৰে পৃথক কৰা হৈছে ধৰি লওক। তেওঁলোকৰ মাজৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিক বল হৈছে:
$$F = (8.988 × 10^9 N m^2/C^2) \times \frac{(-4 × 10^{-6} C) \times (-2 × 10^{-6} C)}{(3 m)^2}$$ $$\Rightarrow F ≈ 2.22 × 10^{-3} N$$
বলটো ধনাত্মক, যিয়ে দুটা ঋণাত্মক আধানৰ মাজৰ বিকৰ্ষণমূলক বল সূচায়।
৩. পৰীক্ষামূলক আধানৰ ওপৰত বল: কুলম্বৰ সূত্ৰ আধানযুক্ত বস্তু এটাৰ ওচৰত ৰখা পৰীক্ষামূলক আধান এটাই অনুভৱ কৰা বল নিৰ্ধাৰণ কৰিবলৈও ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। উদাহৰণস্বৰূপে, যদি ধনাত্মক পৰীক্ষামূলক আধান q0 প্ৰথম উদাহৰণৰ ধনাত্মক আধানযুক্ত কণিকা q1ৰ ওচৰলৈ অনা হয়, ই q0 আৰু q1ৰ সমানুপাতিক আকৰ্ষণমূলক বল অনুভৱ কৰিব।
কুলম্বৰ সূত্ৰ স্থিৰ-বৈদ্যুতিকতা বুজিবলৈ মৌলিক আৰু পদাৰ্থবিজ্ঞান, অভিযান্ত্ৰিকী আৰু ৰসায়নৰ দৰে বিভিন্ন ক্ষেত্ৰত বহুলভাৱে প্ৰয়োগ কৰা হয়। ই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্ৰ, কেপাচিটৰ আৰু অন্যান্য বৈদ্যুতিক উপাদানবোৰ বিশ্লেষণ কৰাৰ ভেটি প্ৰদান কৰে।
সঘনাই সোধা প্ৰশ্ন – এফএকিউ
বৈদ্যুতিক আধান কি?
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যিয়ে বস্তু এটাই থকা বৈদ্যুতিক বিভৱ শক্তিৰ পৰিমাণ বৰ্ণনা কৰে। ইয়াক কুলম্ব (C) ত জোখা হয়, আৰু ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হ’ব পাৰে। ধনাত্মক আধান প্ৰটনৰ সৈতে জড়িত, আনহাতে ঋণাত্মক আধান ইলেক্ট্ৰনৰ সৈতে জড়িত।
বস্তু এটাৰ বৈদ্যুতিক আধান ইয়াৰ থকা প্ৰটন আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যাৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়। যদি বস্তু এটাত ইলেক্ট্ৰনতকৈ প্ৰটনৰ সংখ্যা বেছি হয়, ই ধনাত্মক আধানযুক্ত হ’ব। যদি বস্তু এটাত প্ৰটনতকৈ ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা বেছি হয়, ই ঋণাত্মক আধানযুক্ত হ’ব। যদি বস্তু এটাত প্ৰটন আৰু ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা সমান হয়, ই নিৰপেক্ষ হ’ব।
বৈদ্যুতিক আধানবোৰে তড়িৎ-চুম্বকীয় বলৰ জৰিয়তে ইটোৱে সিটোৰ সৈতে আন্তঃক্ৰিয়া কৰে। এই বলটো প্ৰকৃতিৰ চাৰিটা মৌলিক বলৰ ভিতৰত এটা, আৰু আধানযুক্ত কণিকাবোৰৰ মাজৰ আন্তঃক্ৰিয়াৰ বাবে দায়ী। তড়িৎ-চুম্বকীয় বলটোৱেই বস্তুবোৰক ইটোৱে সিটোক আকৰ্ষণ বা বিকৰ্ষণ কৰিবলৈ কাৰণ হয়।
দৈনন্দিন জীৱনত বৈদ্যুতিক আধানৰ বহুতো উদাহৰণ আছে। উদাহৰণস্বৰূপে, যেতিয়া আপুনি বেলুন এটা চুলিত ঘঁহে, বেলুনটো ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয় আৰু আপোনাৰ চুলি ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়। ইয়াৰ কাৰণ হৈছে আপোনাৰ চুলিৰ পৰা ইলেক্ট্ৰনবোৰ বেলুনটোলৈ স্থানান্তৰিত হয়। যেতিয়া আপুনি বেলুনটো আপোনাৰ চুলিৰ ওচৰলৈ আনে, বিপৰীত আধানবোৰে ইটোৱে সিটোক আকৰ্ষণ কৰে আৰু বেলুনটো চুলিত লাগি থাকে।
বৈদ্যুতিক আধানৰ আন এটা উদাহৰণ হৈছে বজ্ৰপাত। বজ্ৰপাত হৈছে বিদ্যুৎৰ নিঃসৰণ যি ডাৱৰ আৰু মাটিৰ মাজত, বা দুটা ডাৱৰৰ মাজত সংঘটিত হয়। বজ্ৰপাতৰ কাৰণ হৈছে ডাৱৰত বৈদ্যুতিক আধানৰ গোট খোৱা। যেতিয়া আধান অতি বেছি হৈ পৰে, ই বজ্ৰপাতৰ ৰূপত মুক্ত হয়।
বৈদ্যুতিক আধান হৈছে পদাৰ্থৰ এক মৌলিক ধৰ্ম যিয়ে আমাৰ দৈনন্দিন জীৱনৰ বহুতো দিশত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে। বস্তুবোৰৰ মাজৰ সাধাৰণ আন্তঃক্ৰিয়াৰ পৰা বজ্ৰপাতৰ শক্তিশালী বললৈকে, বৈদ্যুতিক আধান আমাৰ চাৰিওফালে আছে।
পৰমাণুৰ ভিতৰত বৈদ্যুতিক আধানবোৰ কেনেকৈ বিতৰণ কৰা হয়?
পৰমাণুৰ ভিতৰত বৈদ্যুতিক আধানবোৰ ইলেক্ট্ৰন শ্বেল বা শক্তি স্তৰ বুলি কোৱা নিৰ্দিষ্ট অঞ্চলত বিতৰণ কৰা হয়। এই শ্বেলবোৰ পাৰমাণৱিক নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে কেন্দ্ৰীভাৱে সজোৱা থাকে, প্ৰতিটো শ্বেলত ইলেক্ট্ৰনৰ নিৰ্দিষ্ট সংখ্যা থাকে। শ্বেলৰ সংখ্যা আৰু প্ৰতিটো শ্বেলত থকা ইলেক্ট্ৰনৰ সংখ্যা মৌলটোৰ পাৰমাণৱিক সংখ্যাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে।
পৰমাণুৰ ভিতৰত বৈদ্যুতিক আধান কেনেকৈ বিতৰণ কৰা হয় তাৰ এক অধিক বিশদ ব্যাখ্যা তলত দিয়া হ’ল:
১. পাৰমাণৱিক নিউক্লিয়াছ: পাৰমাণৱিক নিউক্লিয়াছ পৰমাণুৰ কেন্দ্ৰত অৱস্থিত আৰু ইয়াত ধনাত্মক আধানযুক্ত প্ৰটন আৰু নিৰপেক্ষ নিউট্ৰন থাকে। নিউক্লিয়াছত থকা প্ৰটনৰ সংখ্যাই মৌলটোৰ পাৰমাণৱিক সংখ্যা নিৰ্ধাৰণ কৰে আৰু ইয়াৰ ৰাসায়নিক পৰিচয় সংজ্ঞায়িত কৰে।
২. ইলেক্ট্ৰন শ্বেল: নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে ইলেক্ট্ৰন শ্বেল থাকে, যিবোৰ অঞ্চল য’ত ইলেক্ট্ৰনবোৰে নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে ঘূৰি থাকে। প্ৰতিটো শ্বেলক প্ৰধান কোৱাণ্টাম সংখ্যা (n)ৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰণ কৰা হয়, যি সাতটা জনা ইলেক্ট্ৰন শ্বেলৰ বাবে ১ৰ পৰা ৭লৈকে হয়।
৩. ইলেক্ট্ৰন উপশ্বেল: প্ৰতিটো ইলেক্ট্ৰন শ্বেলক উপশ্বেলত ভাগ কৰা হয়, যিবোৰ বিভিন্ন আকৃতি আৰু অভিমুখৰ দ্বাৰা চৰিত্ৰায়িত কৰা হয়। উপশ্বেলবোৰ s, p, d, আৰু f আখৰেৰে নিৰ্ধাৰণ কৰা হয়। s উপশ্বেলটো গোলাকাৰ, p উপশ্বেলটোৰ তিনিটা ডাম্বেল-আকৃতিৰ অৰ্বিটেল আছে, d উপশ্বেলটোৰ পাঁচটা জটিল আকৃতিৰ অৰ্বিটেল আছে, আৰু f উপশ্বেলটোৰ সাতটা আৰু অধিক জটিল অৰ্বিটেল আছে।
৪. ইলেক্ট্ৰন বিন্যাস: ইলেক্ট্ৰন শ্বেল আৰু উপশ্বেলৰ ভিতৰত ইলেক্ট্ৰনবোৰৰ বিন্যাসক ইলেক্ট্ৰন বিন্যাস বুলি কোৱা হয়। ইলেক্ট্ৰনবোৰে তেওঁলোকৰ শক্তি স্তৰৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি নিৰ্দিষ্ট ক্ৰমত উপশ্বেলবোৰ পূৰণ কৰে। আটাইতকৈ কম শক্তি স্তৰবোৰ প্ৰথমে পূৰণ কৰা হয়, তাৰ পিছত উচ্চ শক্তি স্তৰবোৰ।
৫. ইলেক্ট্ৰন যোৰা: প্ৰতিটো উপশ্বেলৰ ভিতৰত, ইলেক্ট্ৰনবোৰে বিপৰীত স্পিনৰ সৈতে যোৰা পাতিবলৈ থাকে। এই যোৰ পাতিলে পৰমাণুৰ সামগ্ৰিক শক্তি ন্যূনতম কৰে। প্ৰতিটো অৰ্বিটেলে বিপৰীত স্পিনৰ সৈতে সৰ্বাধিক দুটা ইলেক্ট্ৰন ধৰি ৰাখিব পাৰে।
৬. যোজ্যতা ইলেক্ট্ৰন: পৰমাণু এটাৰ আটাইতকৈ বাহিৰৰ শ্বেলত থকা ইলেক্ট্ৰনবোৰক যোজ্যতা ইলেক্ট্ৰন বুলি কোৱা হয়। এই ইলেক্ট্ৰনবোৰ ৰাসায়নিক বন্ধনৰ বাবে দায়ী আৰু মৌলটোৰ ৰাসায়নিক ধৰ্ম নিৰ্ধাৰণ কৰে।
উদাহৰণস্বৰূপে, কাৰ্বন পৰমাণুটো বিবেচনা কৰক:
- কাৰ্বনৰ পাৰমাণৱিক সংখ্যা ৬, অৰ্থাৎ ইয়াৰ নিউক্লিয়াছত ৬টা প্ৰটন আছে।
- কাৰ্বনৰ তিনিটা ইলেক্ট্ৰন শ্বেল আছে (n = ১, ২, ৩)।
- প্ৰথম শ্বেলটোৰ (n = ১) এটা s উপশ্বেল আছে আৰু দুটা ইলেক্ট্ৰনেৰে পূৰ্ণ হৈছে।
- দ্বিতীয় শ্বেলটোৰ (n = ২) এটা s উপশ্বেল আৰু তিনিটা p উপশ্বেল আছে। s উপশ্বেলটো দুটা ইলেক্ট্ৰনেৰে পূৰ্ণ হৈছে, আৰু p উপশ্বেলবোৰ প্ৰতিটো দুটা ইলেক্ট্ৰনেৰে পূৰ্ণ হৈছে, ফলত দ্বিতীয় শ্বেলটোত মুঠ চাৰিটা ইলেক্ট্ৰন আছে।
- তৃতীয় শ্বেলটো (n = ৩) কাৰ্বনত খালী।
সাৰাংশত, পৰমাণুৰ ভিতৰত বৈদ্যুতিক আধানবোৰ নিউক্লিয়াছৰ চাৰিওফালে ইলেক্ট্ৰন শ্বেলত বিতৰণ কৰা হয়। এই শ্বেলবোৰত ইলেক্ট্ৰনবোৰৰ বিন্যাসে নিৰ্দিষ্ট নিয়ম আৰু শক্তি স্তৰৰ বিন্যাস অনুসৰণ কৰে, যিয়ে মৌল