വൈദ്യുതക്ഷേത്രം, വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം, വൈദ്യുത പ്രവാഹം
വൈദ്യുതക്ഷേത്രം
ഒരു വൈദ്യുത ആവേശമുള്ള കണികയുടെയോ വസ്തുവിന്റെയോ ചുറ്റുമുള്ള ഒരു സ്ഥലമേഖലയാണ് വൈദ്യുതക്ഷേത്രം, അതിന്റെ സ്വാധീനം കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്നത്. ഇതൊരു വെക്റ്റർ ഫീൽഡാണ്, അതിനർത്ഥം അതിന് പരിമാണവും ദിശയും ഉണ്ട് എന്നാണ്. ഒരു ബിന്ദുവിലെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ പരിമാണം, ആ ബിന്ദുവിൽ വയ്ക്കുന്ന പോസിറ്റീവ് ടെസ്റ്റ് ചാർജ് അനുഭവിക്കുന്ന വൈദ്യുത ബലത്തിന്റെയും ടെസ്റ്റ് ചാർജിന്റെ പരിമാണത്തിന്റെയും അനുപാതമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. പോസിറ്റീവ് ടെസ്റ്റ് ചാർജ് അനുഭവിക്കുന്ന വൈദ്യുത ബലത്തിന്റെ ദിശയാണ് വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ.
വൈദ്യുതക്ഷേത്ര രേഖകൾ
വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശയും ശക്തിയും പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കൽപ്പിക രേഖകളാണ് വൈദ്യുതക്ഷേത്ര രേഖകൾ. ഏത് ബിന്ദുവിലും രേഖയിലേക്കുള്ള സ്പർശരേഖ ആ ബിന്ദുവിലെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ നൽകുന്ന തരത്തിലും, രേഖകളുടെ സാന്ദ്രത ക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തി സൂചിപ്പിക്കുന്ന തരത്തിലും അവ വരയ്ക്കപ്പെടുന്നു.
വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ
വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾക്ക് നിരവധി പ്രധാന സവിശേഷതകളുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത്:
- വൈദ്യുത ആവേശമുള്ള കണികകൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഒരു കണികയ്ക്ക് എത്ര കൂടുതൽ ചാർജ് ഉണ്ടോ, അത്രയും ശക്തമായിരിക്കും അതിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം.
- സ്രോതസ്സ് ചാർജിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിന്റെ വർഗ്ഗത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ് വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ. ഇതിനർത്ഥം സ്രോതസ്സ് ചാർജിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്ര ശക്തി കുറയുന്നു എന്നാണ്.
- വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കാവുന്നവയാണ്. ഒന്നിലധികം ചാർജുകൾ മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രം, ഓരോ വ്യക്തിഗത ചാർജ് മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങളുടെ വെക്റ്റർ തുകയാണ്.
- വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ തടയാൻ കഴിയും. ഒരു കണ്ടക്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങളെ തടയാൻ കഴിയും.
വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ
വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾക്ക് വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത്:
- വൈദ്യുത മോട്ടോറുകളും ജനറേറ്ററുകളും. ചലനം സൃഷ്ടിക്കാൻ വൈദ്യുത മോട്ടോറുകൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ജനറേറ്ററുകൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ചലനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- കപ്പാസിറ്ററുകൾ. ഒരു വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിൽ കപ്പാസിറ്ററുകൾ വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നു.
- ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ. കറന്റ് ഒഴുക്ക് നിയന്ത്രിക്കാൻ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളാണ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ.
- വൈദ്യുതകാന്തങ്ങൾ. കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ വൈദ്യുതകാന്തങ്ങൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വൈദ്യുതവും കാന്തികതയും മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന ഭാഗമാണ് വൈദ്യുതക്ഷേത്രങ്ങൾ. നമ്മുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ അവയ്ക്ക് വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്, നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്ത് നാം നിരീക്ഷിക്കുന്ന നിരവധി പ്രതിഭാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ അവ അത്യാവശ്യമാണ്.
വൈദ്യുത പ്രവാഹം
ഒരു നിശ്ചിത ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ അളവിന്റെ അളവാണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം. വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്ററിന്റെയും ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ വെക്റ്ററിന്റെയും ഡോട്ട് ഉൽപ്പന്നമായി ഇത് നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.
ഗണിത നിർവചനം
ഒരു ഉപരിതലത്തിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹം $S$ ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യം നൽകുന്നു:
$$\Phi_E = \oint_S \vec{E} \cdot \hat{n} dA$$
ഇവിടെ:
- $\Phi_E$ വോൾട്ട് പെർ മീറ്ററിൽ (V/m) വൈദ്യുത പ്രവാഹമാണ്
- $\vec{E}$ വോൾട്ട് പെർ മീറ്ററിൽ (V/m) വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്ററാണ്
- $\hat{n}$ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ വെക്റ്ററാണ്
- $dA$ ചതുരശ്ര മീറ്ററിൽ (m$^2$) ഉപരിതലത്തിന്റെ ഡിഫറൻഷ്യൽ ഏരിയയാണ്
വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ
വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകളുണ്ട്:
- വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒരു സ്കെയിലർ അളവാണ്.
- വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്റർ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ വെക്റ്ററിന്റെ അതേ ദിശയിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുകയാണെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം പോസിറ്റീവ് ആണ്.
- വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്റർ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ വെക്റ്ററിന് വിപരീത ദിശയിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുകയാണെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നെഗറ്റീവ് ആണ്.
- വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്റർ ഉപരിതലത്തിന് സമാന്തരമാണെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം പൂജ്യമാണ്.
വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ
വൈദ്യുത പ്രവാഹം വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ചിലത്:
- ഒരു പോയിന്റ് ചാർജ് മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രം കണക്കാക്കുന്നു
- ഒരു ലൈൻ ചാർജ് മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രം കണക്കാക്കുന്നു
- ഒരു ഉപരിതല ചാർജ് മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രം കണക്കാക്കുന്നു
- വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ കണക്കാക്കുന്നു
- ഒരു കപ്പാസിറ്ററിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസ് കണക്കാക്കുന്നു
വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ അടിസ്ഥാന ആശയമാണ് വൈദ്യുത പ്രവാഹം. ഒരു നിശ്ചിത ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ അളവ് വിവരിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു, വൈദ്യുതകാന്തികതയിൽ വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.
വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം
ഒരു ചെറിയ ദൂരം കൊണ്ട് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് തുല്യവും വിപരീതവുമായ ചാർജുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതാണ് ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം. ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റ് എന്നത് നെഗറ്റീവ് ചാർജിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ചാർജിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്ന ഒരു വെക്റ്റർ അളവാണ്, അതിന് ഒരു ചാർജിന്റെ പരിമാണത്തിന്റെയും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന് തുല്യമായ പരിമാണമുണ്ട്.
ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റ്
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റ് അതിന്റെ ശക്തിയുടെ അളവാണ്. ചാർജുകളിൽ ഒന്നിന്റെ പരിമാണത്തിന്റെയും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിന്റെയും ഗുണനഫലമായി ഇത് നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. നെഗറ്റീവ് ചാർജിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ചാർജിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്ന ഒരു വെക്റ്റർ അളവാണ് ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റ്.
ഒരു ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യം നൽകുന്നു:
$$\overrightarrow{E}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^3}\hat{r}$$
ഇവിടെ:
- $\overrightarrow{E}$ വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്ററാണ്
- $q$ ചാർജുകളിൽ ഒന്നിന്റെ പരിമാണമാണ്
- $2s$ ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരമാണ്
- $r$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള ദൂരമാണ്
- $\hat{r}$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്ക് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്ന ഒരു യൂണിറ്റ് വെക്റ്ററാണ്
- $\varepsilon_0$ സ്വതന്ത്ര സ്ഥലത്തിന്റെ പെർമിറ്റിവിറ്റി ആണ്
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം ദ്വിധ്രുവ അക്ഷത്തിൽ ഉള്ള ബിന്ദുക്കളിൽ ഏറ്റവും ശക്തമാണ്, ദ്വിധ്രുവ അക്ഷത്തിന് ലംബമായ ബിന്ദുക്കളിൽ ഏറ്റവും ദുർബലമാണ്.
വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവങ്ങളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ
വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവങ്ങൾ വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ചിലത്:
- ആന്റിനകൾ
- മോട്ടോറുകൾ
- ജനറേറ്ററുകൾ
- കപ്പാസിറ്ററുകൾ
- മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് ഇമേജിംഗ് (എംആർഐ)
വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ ഒരു പ്രധാന ആശയമാണ് വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവങ്ങൾ. അവ വിവിധതരം പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയുടെ സവിശേഷതകൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്തിലെ നിരവധി പ്രതിഭാസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ അത്യാവശ്യമാണ്.
വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രവും പൊട്ടൻഷ്യലും
ഒരു ചെറിയ ദൂരം കൊണ്ട് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് തുല്യവും വിപരീതവുമായ ചാർജുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതാണ് ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം. ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവം മൂലമുള്ള വൈദ്യുതക്ഷേത്രവും പൊട്ടൻഷ്യലും കണക്കാക്കാം:
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം സമവാക്യം നൽകുന്നു:
$$\overrightarrow{E}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^3}\left[\hat{r}-(\hat{r}\cdot\hat{p})\hat{p}\right]$$
ഇവിടെ:
- $\overrightarrow{E}$ വൈദ്യുതക്ഷേത്ര വെക്റ്ററാണ്
- $q$ ചാർജുകളുടെ പരിമാണമാണ്
- $2s$ ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള വിഭജനമാണ്
- $r$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള ദൂരമാണ്
- $\hat{r}$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്ററാണ്
- $\hat{p}$ ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റിന്റെ ദിശയിലുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്ററാണ്
ഒരു ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ
ഒരു വൈദ്യുത ദ്വിധ്രുവത്തിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ സമവാക്യം നൽകുന്നു:
$$V=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^2}\left[1-(\hat{r}\cdot\hat{p})\right]$$
ഇവിടെ:
- $V$ പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്
- $q$ ചാർജുകളുടെ പരിമാണമാണ്
- $2s$ ചാർജുകൾ തമ്മിലുള്ള വിഭജനമാണ്
- $r$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള ദൂരമാണ്
- $\hat{r}$ ദ്വിധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്ററാണ്
- $\hat{p}$ ദ്വിധ്രുവ മൊമെന്റിന്റെ ദിശയിലുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്ററാണ്
വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ
വോൾട്ടേജ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ, സ്ഥലത്തിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത ബിന്ദുവിൽ യൂണിറ്റ് ചാർജിന് ഉള്ള വൈദ്യുത സാധ്യതാ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് വിവരിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തികതയിലെ അടിസ്ഥാന ആശയമാണ്. ഇതൊരു സ്കെയിലർ അളവാണ്, വോൾട്ടുകളിൽ (V) അളക്കുന്നു.
വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ മനസ്സിലാക്കുന്നു
വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമാണ് വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉണ്ടാകുന്നത്. ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ഒരു പ്രദേശത്ത് വയ്ക്കുമ്പോൾ, അത് ഒരു വൈദ്യുതക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അത് സമീപത്തുള്ള മറ്റ് ചാർജുകളിൽ ഒരു ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ബിന്ദുവിലെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ, അനന്തതയിൽ നിന്ന് ആ ബിന്ദുവിലേക്ക് ഒരു പോസിറ്റീവ് ടെസ്റ്റ് ചാർജ് വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിനെതിരെ നീക്കുന്നതിൽ ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തിയുടെ അളവിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്.
ഗണിത നിർവചനം
സ്ഥലത്തിന്റെ ഒരു ബിന്ദുവിലെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ $V$ ആ ബിന്ദുവിലെ യൂണിറ്റ് ചാർജിന് $q$ ഉള്ള വൈദ്യുത സാധ്യതാ ഊർജ്ജത്തിന്റെ $U_e$ അളവായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു:
$$V = \frac{U_e}{q}$$
ഇവിടെ:
- $V$ വോൾട്ടുകളിൽ (V) വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്
- $U_e$ ജൂളുകളിൽ (J) വൈദ്യുത സാധ്യതാ ഊർജ്ജമാണ്
- $q$ കൂളോംബുകളിൽ (C) ടെസ്റ്റ് ചാർജിന്റെ പരിമാണമാണ്
വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ സവിശേഷതകൾ
- വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഒരു സ്കെയിലർ അളവാണ്, അതിനർത്ഥം അതിന് പരിമാണം മാത്രമേ ഉള്ളൂ, ദിശയില്ല.
- വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കാവുന്നതാണ്, അതിനർത്ഥം ഒന്നിലധികം ചാർജുകൾ മൂലമുള്ള ഒരു ബിന്ദുവിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ, ഓരോ ചാർജ് വ്യക്തിഗതമായി മൂലമുള്ള പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ ബീജഗണിത തുകയാണ്.
- അനന്തതയിൽ നിന്ന് താൽപ്പര്യത്തിന്റെ ബിന്ദുവിലേക്ക് ടെസ്റ്റ് ചാർജ് എടുക്കുന്ന പാതയിൽ നിന്ന് വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ സ്വതന്ത്രമാണ്. വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ സംരക്ഷണ സ്വഭാവമാണ് ഈ സ്വത്ത്.
- സ്ഥലത്തിൽ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഒരു തുടർച്ചയായ ഫംഗ്ഷനാണ്, അതിനർത്ഥം ഇത് ഒരു ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു ബിന്ദുവിലേക്ക് സുഗമമായി മാറുന്നു എന്നാണ്.
സമപൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപരിതലങ്ങൾ
എല്ലാ ബിന്ദുക്കൾക്കും ഒരേ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉള്ള സ്ഥലത്തിന്റെ ഒരു ഉപരിതലമാണ് ഒരു സമപൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപരിതലം. ഈ ഉപരിതലങ്ങൾ വൈദ്യുതക്ഷേത്ര രേഖകൾക്ക് ലംബമാണ്, ഒരു ചാർജ് ഒരു സമപൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപരിതലത്തിൽ നീക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രവൃത്തിയും ചെയ്യുന്നില്ല.
വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെയും വിവിധ മേഖലകളിൽ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അവയിൽ ചിലത്:
- ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ്: ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സിൽ വൈദ്യുതക്ഷേത്രവും വൈദ്യുത ബലങ്ങളും കണക്കാക്കാൻ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- സർക്യൂട്ട് സിദ്ധാന്തം: വോൾട്ടേജ് സ്രോതസ്സുകൾ, റെസിസ്റ്ററുകൾ, കപ്പാസിറ്ററുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടുകൾ വിശകലനം ചെയ്യാനും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- വൈദ്യുതകാന്തികത: വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവവും വൈദ്യുത, കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലും പഠിക്കാൻ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രി: ബാറ്ററികളിലും ഇന്ധന കോശങ്ങളിലും പോലെയുള്ള ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ മനസ്സിലാക്കാൻ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സംഗ്രഹത്തിൽ, സ്ഥലത്തിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത ബിന്ദുവിൽ യൂണിറ്റ് ചാർജിന് ഉള്ള വൈദ്യുത സാധ്യതാ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് വിവരിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തികത