ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਕੁੱਲ ਮਾਤਰਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਸਤਹ ਦੇ ਖੇਤਰਫਲ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਗਣਿਤਿਕ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਕਿਸੇ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ, Φ, ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$$\Phi = \oint \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}$$
ਜਿੱਥੇ:
- $\overrightarrow{E}$ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
- $d\overrightarrow{A}$ ਸਤਹ ਦੇ ਲੰਬ ਇੱਕ ਅੰਤਰ ਖੇਤਰਫਲ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
- ਸਮਾਕਲਨ ਪੂਰੀ ਸਤਹ ਉੱਤੇ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਗੁਣ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਕਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੁਣ ਹਨ:
- ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਇਸਦਾ ਸਿਰਫ਼ ਪਰਿਮਾਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਈ ਦਿਸ਼ਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ।
- ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਧਨਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇ, ਅਤੇ ਰਿਣਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਸਤਹ ਵੱਲ ਅੰਦਰ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੋਵੇ।
- ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਸਤਹ ਦੇ ਖੇਤਰਫਲ ਦੇ ਸਮਾਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੇਕਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕਸਾਰ ਹੋਵੇ।
- ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਸਮਾਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੇਕਰ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਦੇ ਲੰਬ ਹੋਵੇ।
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
- ਚਾਰਜਡ ਤਾਰ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
- ਚਾਰਜਡ ਪਲੇਟ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕਰਨਾ
- ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਲੱਭਣਾ
ਉਦਾਹਰਨ
ਮੂਲ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਸਥਿਤ +1 C ਦੇ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਇਸ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
$$\overrightarrow{E} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r^2}\hat{r}$$
ਜਿੱਥੇ:
- $\varepsilon_0$ ਖਾਲੀ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਹੈ
- $q$ ਚਾਰਜ ਹੈ
- $r$ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਦੀ ਦੂਰੀ ਹੈ
- $\hat{r}$ ਇਕਾਈ ਵੈਕਟਰ ਹੈ ਜੋ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਬਿੰਦੂ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ
ਚਾਰਜ ‘ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ $R$ ਦੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
$$\Phi = \oint \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A} = \int_0^{2\pi}\int_0^{\pi}\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{R^2}\cos\theta R^2\sin\theta d\theta d\phi$$
ਜਿੱਥੇ:
- $\theta$ ਧਰੁਵੀ ਕੋਣ ਹੈ
- $\phi$ ਅਜ਼ੀਮੁਥਲ ਕੋਣ ਹੈ
ਸਮਾਕਲਨ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ‘ਤੇ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ:
$$\Phi = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{R^2}\int_0^{2\pi}d\phi\int_0^{\pi}\cos\theta\sin\theta d\theta$$
$$\Phi = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{R^2}\left[2\pi\right]\left[1\right]$$
$$\Phi = \frac{q}{\varepsilon_0R^2}$$
ਇਹ ਨਤੀਜਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ +1 C ਦੇ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ‘ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਅਰਧ-ਵਿਆਸ $R$ ਦੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ $q/\varepsilon_0R^2$ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਅਤੇ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਨਿਊਟਨ ਮੀਟਰ ਵਰਗ ਪ੍ਰਤੀ ਕੂਲੰਬ (N m²/C) ਹੈ। ਇਹ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਖੇਤਰਫਲ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦਾ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦਾ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲਾ [M L³ T⁻¹ I⁻¹] ਹੈ
- M ਪੁੰਜ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ
- L ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ
- T ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ
- I ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਖੇਤਰਫਲ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ SI ਇਕਾਈ ਨਿਊਟਨ ਪ੍ਰਤੀ ਕੂਲੰਬ (N/C) ਹੈ। ਖੇਤਰਫਲ ਇੱਕ ਅਦਿਸ਼ ਰਾਸ਼ੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ SI ਇਕਾਈ ਮੀਟਰ ਵਰਗ (m²) ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ N m²/C ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦਾ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲਾ ਇਸਦੀ SI ਇਕਾਈ ਤੋਂ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ SI ਇਕਾਈ N m²/C ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
$$N m²/C = (kg m/s²) m²/C$$
$$= kg m³/s² C⁻¹$$
$$= [M L³ T⁻¹ I⁻¹]$$
ਇਸ ਲਈ, ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦਾ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨ ਫਾਰਮੂਲਾ [M L³ T⁻¹ I⁻¹] ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਵਿਸਥਾਪਨ ਖੇਤਰ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਗਣਿਤਿਕ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ D ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$$ \mathbf{D} = \epsilon \mathbf{E} $$
ਜਿੱਥੇ:
- D ਕੂਲੰਬ ਪ੍ਰਤੀ ਵਰਗ ਮੀਟਰ (C/m²) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ ਹੈ
- ε ਫੈਰਡ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (F/m) ਵਿੱਚ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਹੈ
- E ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੈ
ਭੌਤਿਕ ਵਿਆਖਿਆ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਉਸ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦੇ ਲੰਬ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਵਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਓਨਾ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਚਾਰਜ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਵਹਿ ਰਿਹਾ ਹੈ।
ਇਕਾਈਆਂ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਕੂਲੰਬ ਪ੍ਰਤੀ ਵਰਗ ਮੀਟਰ (C/m²) ਹੈ। ਕਈ ਵਾਰ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਣ ਵਾਲੀਆਂ ਹੋਰ ਇਕਾਈਆਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਗੌਸ (G): 1 G = 1 × 10$⁻⁴$ C/m²
- ਮੈਕਸਵੈਲ (Mx): 1 Mx = 1 × 10$⁻⁸$ C/m²
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਘਣਤਾ ਵਿਦਿਅੁਤਚੁੰਬਕਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਬਿਜਲੀ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਫਾਰਮੂਲਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਕੁੱਲ ਮਾਤਰਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਫਾਰਮੂਲਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
$$\Phi_E = \oint \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}$$
ਜਿੱਥੇ:
- $\Phi_E$ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਹੈ
- $\overrightarrow{E}$ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
- $d\overrightarrow{A}$ ਵਰਗ ਮੀਟਰ (m$^2$) ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਖੇਤਰਫਲ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
- ਡੌਟ ਗੁਣਨਫਲ $\overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}$ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਦੇ ਉਸ ਅੰਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸਤਹ ਦੇ ਲੰਬ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਗਣਨਾ
ਕਿਸੇ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਤੁਹਾਨੂੰ ਸਤਹ ਉੱਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਦਾ ਸਮਾਕਲਨ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸਤਹ ਨੂੰ ਛੋਟੇ-ਛੋਟੇ ਟੁਕੜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡ ਕੇ, ਹਰੇਕ ਟੁਕੜੇ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਕੇ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਕਦਮ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਕਿਸੇ ਸਮਤਲ, ਆਇਤਾਕਾਰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਿਵੇਂ ਕਰਨੀ ਹੈ:
- ਸਤਹ ਨੂੰ ਛੋਟੀਆਂ ਆਇਤਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡੋ।
- ਹਰੇਕ ਆਇਤ ਲਈ, ਆਇਤ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
- ਹਰੇਕ ਆਇਤ ਦੇ ਖੇਤਰਫਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ।
- ਹਰੇਕ ਆਇਤ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਨੂੰ ਹਰੇਕ ਆਇਤ ਦੇ ਖੇਤਰਫਲ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕਰੋ।
- ਸਾਰੀਆਂ ਆਇਤਾਂ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਵਿਦਿਅੁਤਚੁੰਬਕਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਿਦਿਅੁਤਚੁੰਬਕਤਾ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ FAQs
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਕੀ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ ਸਤਹ ਉੱਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਸਮਾਕਲਨ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:
$$\Phi_E = \oint \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}$$
ਜਿੱਥੇ:
- $\Phi_E$ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਹੈ
- $\overrightarrow{E}$ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੈ
- $d\overrightarrow{A}$ ਇੱਕ ਅੰਤਰ ਖੇਤਰਫਲ ਵੈਕਟਰ ਹੈ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਕੀ ਹਨ?
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਹਨ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦਾ ਕੀ ਮਹੱਤਵ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਸਤਹ ਦੁਆਰਾ ਘੇਰੇ ਗਏ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇੱਕ ਬੰਦ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਖਾਲੀ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਨਾਲ ਵੰਡੇ ਗਏ, ਸਤਹ ਦੁਆਰਾ ਘੇਰੇ ਗਏ ਕੁੱਲ ਚਾਰਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਕੀ ਹਨ?
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਘੇਰਦੀ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਖਾਲੀ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਨਾਲ ਵੰਡੇ ਗਏ ਚਾਰਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਲੰਬੀ, ਸਿੱਧੀ ਤਾਰ ਨੂੰ ਘੇਰਦੀ ਬੇਲਨਾਕਾਰ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਖਾਲੀ ਸਪੇਸ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ ਨਾਲ ਵੰਡੇ ਗਏ, ਤਾਰ ਰਾਹੀਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਕਰੰਟ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਇੱਕਸਾਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਸਮਤਲ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਸਤਹ ਦੇ ਖੇਤਰਫਲ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੇ ਕੁਝ ਉਪਯੋਗ ਕੀ ਹਨ?
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਦੀ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ
- ਬਿਜਲੀ ਮੋਟਰਾਂ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ
- ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨਾ
ਸਿੱਟਾ
ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਵਿਦਿਅੁਤਚੁੰਬਕਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਹੋਈ ਸਤਹ ਰਾਹੀਂ ਲੰਘ ਰਹੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਤਹ ਦੁਆਰਾ ਘੇਰੇ ਗਏ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਫਲਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਦੀ ਕੈਪੇਸੀਟੈਂਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨਾ, ਬਿਜਲੀ ਮੋਟਰਾਂ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।