ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ, ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ#

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਜਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਸਪੇਸ ਦਾ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜਿਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਖੋਜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਖੇਤਰ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਦੋਵੇਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਨੂੰ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਰੱਖੇ ਗਏ ਇੱਕ ਧਨਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤੀ ਗਈ ਬਿਜਲੀ ਬਲ, ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਨਾਲ ਵੰਡ ਕੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਧਨਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ।

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ#

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਕਲਪਨਾ ਦੀਆਂ ਰੇਖਾਵਾਂ ਹਨ ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਖਿੱਚਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵੀ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਰੇਖਾ ਦੀ ਸਪਰਸ਼ ਰੇਖਾ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦਿੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਗੁਣ#

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਕਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੁਣ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਕਣ ਦਾ ਜਿੰਨਾ ਵੱਧ ਚਾਰਜ ਹੋਵੇਗਾ, ਉਸਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਓਨਾ ਹੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੋਵੇਗਾ।
• ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਸਰੋਤ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਤੁਸੀਂ ਸਰੋਤ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰ ਜਾਂਦੇ ਹੋ ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਘੱਟਦੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਜੋੜਨਯੋਗ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਚਾਰਜਾਂ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ, ਹਰੇਕ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦਾ ਵੈਕਟਰ ਜੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
• ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਨੂੰ ਢੱਕਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਚਾਲਕ ਸਮੱਗਰੀ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ#

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵਿਸ਼ਾਲ ਕਿਸਮ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਬਿਜਲੀ ਮੋਟਰਾਂ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰ। ਬਿਜਲੀ ਮੋਟਰਾਂ ਗਤੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਦਕਿ ਜਨਰੇਟਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਗਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।
• ਕੈਪੇਸੀਟਰ। ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕਰਦੇ ਹਨ।
• ਟ੍ਰਾਂਜਿਸਟਰ। ਟ੍ਰਾਂਜਿਸਟਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਉਪਕਰਣ ਹਨ ਜੋ ਕਰੰਟ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।
• ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕਤਾ ਦੀ ਸਾਡੀ ਸਮਝ ਦਾ ਇੱਕ ਮੂਲ ਭਾਗ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸਾਡੀ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜ਼ਿੰਦਗੀ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ਾਲ ਕਿਸਮ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ, ਅਤੇ ਉਹ ਸਾਡੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ ਅਸੀਂ ਦੇਖਦੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਵਰਤਾਰਿਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ।

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ#

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹਿ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਅਤੇ ਸਤਹਿ ਦੇ ਲੰਬ ਵੈਕਟਰ ਦੇ ਡੌਟ ਗੁਣਨਫਲ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ#

ਸਤਹਿ $S$ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲਾ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$\Phi_E = \oint_S \vec{E} \cdot \hat{n} dA$$

ਜਿੱਥੇ:

• $\Phi_E$ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਹੈ
• $\vec{E}$ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $\hat{n}$ ਸਤਹਿ ਦਾ ਲੰਬ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $dA$ ਵਰਗ ਮੀਟਰ (m$^2$) ਵਿੱਚ ਸਤਹਿ ਦਾ ਅੰਤਰ ਖੇਤਰਫਲ ਹੈ

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਗੁਣ#

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਗੁਣ ਹਨ:

• ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ।
• ਜੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਸਤਹਿ ਦੇ ਲੰਬ ਵੈਕਟਰ ਦੇ ਉਸੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਧਨਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
• ਜੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਸਤਹਿ ਦੇ ਲੰਬ ਵੈਕਟਰ ਦੇ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਰਿਣਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
• ਜੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਸਤਹਿ ਦੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਹੈ ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਸਿਫ਼ਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਉਪਯੋਗ#

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
• ਰੇਖਾ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
• ਸਤਹਿ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
• ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
• ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਦੀ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ

ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸੰਕਲਪ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹਿ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ#

ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ ਦੋ ਬਰਾਬਰ ਅਤੇ ਉਲਟ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ ਜੋ ਰਿਣਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਧਨਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਦੀ ਦੂਰੀ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ#

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਇਸਦੀ ਤਾਕਤ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਦੀ ਦੂਰੀ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ ਜੋ ਰਿਣਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਧਨਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ#

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$\overrightarrow{E}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^3}\hat{r}$$

ਜਿੱਥੇ:

• $\overrightarrow{E}$ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $q$ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ
• $2s$ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਹੈ
• $r$ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ
• $\hat{r}$ ਇੱਕ ਯੂਨਿਟ ਵੈਕਟਰ ਹੈ ਜੋ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ
• $\varepsilon_0$ ਖਾਲੀ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਹੈ

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਡਾਈਪੋਲ ਧੁਰੇ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਵਾਲੇ ਬਿੰਦੂਆਂ ‘ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਾਈਪੋਲ ਧੁਰੇ ਦੇ ਲੰਬ ਵਾਲੇ ਬਿੰਦੂਆਂ ‘ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ#

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਐਂਟੀਨਾ
• ਮੋਟਰਾਂ
• ਜਨਰੇਟਰ
• ਕੈਪੇਸੀਟਰ
• ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰਿਜ਼ੋਨੈਂਸ ਇਮੇਜਿੰਗ (MRI)

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੰਕਲਪ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਸਾਡੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਵਰਤਾਰਿਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ#

ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ ਦੋ ਬਰਾਬਰ ਅਤੇ ਉਲਟ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ#

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$\overrightarrow{E}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^3}\left[\hat{r}-(\hat{r}\cdot\hat{p})\hat{p}\right]$$

ਜਿੱਥੇ:

• $\overrightarrow{E}$ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $q$ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ
• $2s$ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਛੋੜਾ ਹੈ
• $r$ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ
• $\hat{r}$ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਵੱਲ ਯੂਨਿਟ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $\hat{p}$ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਯੂਨਿਟ ਵੈਕਟਰ ਹੈ

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ#

ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$V=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{2qs}{r^2}\left[1-(\hat{r}\cdot\hat{p})\right]$$

ਜਿੱਥੇ:

• $V$ ਸੰਭਾਵੀ ਹੈ
• $q$ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ
• $2s$ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਛੋੜਾ ਹੈ
• $r$ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ
• $\hat{r}$ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਨਿਰੀਖਣ ਬਿੰਦੂ ਵੱਲ ਯੂਨਿਟ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
• $\hat{p}$ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਯੂਨਿਟ ਵੈਕਟਰ ਹੈ

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ#

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ, ਜਿਸਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸੰਕਲਪ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵੋਲਟ (V) ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ#

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕਾਰਨ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਧਨਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਆਸ-ਪਾਸ ਦੇ ਹੋਰ ਚਾਰਜਾਂ ‘ਤੇ ਬਲ ਲਗਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਅਨੰਤ ਤੋਂ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਇੱਕ ਧਨਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਲਿਜਾਣ ਵਿੱਚ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ#

ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ $V$ ਨੂੰ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ $q$ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ $U_e$ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

$$V = \frac{U_e}{q}$$

ਜਿੱਥੇ:

• $V$ ਵੋਲਟ (V) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਹੈ
• $U_e$ ਜੂਲ (J) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਹੈ
• $q$ ਕੂਲੰਬ (C) ਵਿੱਚ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੇ ਗੁਣ#

• ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੀ ਸਿਰਫ਼ ਪਰਿਮਾਣ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਈ ਦਿਸ਼ਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ।
• ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਜੋੜਨਯੋਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਚਾਰਜਾਂ ਕਾਰਨ ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਸੰਭਾਵੀ, ਹਰੇਕ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸੰਭਾਵੀਆਂ ਦਾ ਬੀਜਗਣਿਤਿਕ ਜੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
• ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਅਨੰਤ ਤੋਂ ਰੁਚੀ ਦੇ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਲਏ ਗਏ ਰਸਤੇ ਤੋਂ ਸੁਤੰਤਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਗੁਣ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਸੰਭਾਲਵੀਂ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
• ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨਿਰੰਤਰ ਫੰਕਸ਼ਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਬਿੰਦੂ ਤੋਂ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਨਿਰੰਤਰ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀ ਹੈ।

ਸਮ-ਸੰਭਾਵੀ ਸਤਹਿ#

ਇੱਕ ਸਮ-ਸੰਭਾਵੀ ਸਤਹਿ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਤਹਿ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਸਾਰੇ ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੀ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਤਹਿ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦੇ ਲੰਬ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਸਮ-ਸੰਭਾਵੀ ਸਤਹਿ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਲਿਜਾਣ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਕਾਰਜ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ।

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੇ ਉਪਯੋਗ#

ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕਸ: ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕਸ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਬਲਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਸਰਕਟ ਥਿਊਰੀ: ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤ, ਰੋਧਕ, ਅਤੇ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ: ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੰਗਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਸਟਰੀ: ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੈਟਰੀਆਂ ਅਤੇ ਫਿਊਲ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸੰਕਲਪ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਵੋਲਟ ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।

ਇੱਕਸਾਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ#

ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ ਦੋ ਬਰਾਬਰ ਅਤੇ ਉਲਟ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਵੱਖ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਇੱਕਸਾਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਡਾਈਪੋਲ ਇੱਕ ਟਾਰਕ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਖੇਤਰ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਟਾਰਕ ਦੀ ਪਰਿਮਾਣ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$\tau = pE\sin\theta$$

ਜਿੱਥੇ:

• $\tau$ ਨਿਊਟਨ-ਮੀਟਰ (N$\cdot$m) ਵਿੱਚ ਟਾਰਕ ਹੈ
• $p$ ਕੂਲੰਬ-ਮੀਟਰ (C$\cdot$m) ਵਿੱਚ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਹੈ
• $E$ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ