ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਕੀ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਜਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਸਪੇਸ ਦਾ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜਿਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਖੋਜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਖੇਤਰ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਦੋਵੇਂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਰੱਖੇ ਗਏ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਨੂੰ, ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੇ ਪਰਿਮਾਣ ਨਾਲ ਵੰਡ ਕੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਗੁਣ
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵੈਕਟਰ ਖੇਤਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਗ੍ਰਾਫਿਕਲੀ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਕਲਪਿਤ ਰੇਖਾਵਾਂ ਹਨ ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਰੱਖੇ ਗਏ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵਿਆਪਕ ਉਪਯੋਗ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:
- ਬਿਜਲੀ ਮੋਟਰਾਂ ਅਤੇ ਜਨਰੇਟਰ
- ਕੈਪੇਸੀਟਰ
- ਬੈਟਰੀਆਂ
- ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟ
- ਕਣ ਤਵਰਿਤਰ
- ਮੈਡੀਕਲ ਇਮੇਜਿੰਗ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਬਲਾਂ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਦਵਾਈ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਕੀ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਿਜਲੀ ਘਟਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।
ਮੁੱਖ ਬਿੰਦੂ:
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇੱਕ ਸਕੇਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਸਿਰਫ਼ ਪਰਿਮਾਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਈ ਦਿਸ਼ਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ।
- ਇਹ ਵੋਲਟ (V) ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਨਾਮ ਇਤਾਲਵੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਅਲੈਸੈਂਡਰੋ ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਨਾਮ ‘ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਰੋਤ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਸਾਰੇ ਚਾਰਜਾਂ ਕਾਰਨ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਦਾ ਜੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਅੰਤਰ, ਜਾਂ ਵੋਲਟੇਜ, ਦੋ ਬਿੰਦੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਅੰਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਅੰਤਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ‘ਤੇ ਬਲ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੇ ਉਪਯੋਗ:
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਇਹ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰੋਤ, ਰੋਧਕ, ਕੈਪੇਸੀਟਰ ਅਤੇ ਇੰਡਕਟਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਿਜਲੀ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ।
- ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਸਟਰੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕਸ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਚਾਰਜਾਂ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵੰਡ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਵੋਲਟਾਂ ਵਿੱਚ ਮਾਪੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਅਤੇ ਸਰੋਤ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਪਯੋਗ ਬਿਜਲੀ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮਿਸਟਰੀ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕਸ ਸਮੇਤ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਫੈਲੇ ਹੋਏ ਹਨ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਜਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦਾ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਦੋਵੇਂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ।
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਸਕੇਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਸਿਰਫ਼ ਪਰਿਮਾਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਵੋਲਟ (V) ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਲਈ ਹਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ ਅਨੰਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ:
$$ E = -∇V $$
ਜਿੱਥੇ:
- E ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੈ (V/m)
- ∇ ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਓਪਰੇਟਰ ਹੈ
- V ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ (V)
ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਓਪਰੇਟਰ ਇੱਕ ਗਣਿਤਿਕ ਓਪਰੇਟਰ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਓਪਰੇਟਰ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਦੀ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਚਿੰਨ੍ਹ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਘੱਟਦੀ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਚਲਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਘੱਟ ਜਾਵੇਗੀ।
ਉਦਾਹਰਨ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ, ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਉਦਾਹਰਨ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਮੰਨ ਲਓ ਕਿ ਤੁਹਾਡੇ ਕੋਲ ਇੱਕ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਮੂਲ ‘ਤੇ ਸਥਿਤ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ਹੈ। ਚਾਰਜ ਤੋਂ $r$ ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ:
$$ V = kq/r $$
ਜਿੱਥੇ:
- V ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ (V)
- k ਕੂਲੌਮ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ (8.988 × 10$^9$ N m$^2$/C$^2$)
- q ਚਾਰਜ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ (C)
- r ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਹੈ (m)
ਚਾਰਜ ਤੋਂ $r$ ਮੀਟਰ ਦੂਰ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
$$ E = kq/r^2 $$
ਜਿੱਥੇ:
- E ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੈ (V/m)
- k ਕੂਲੌਮ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ (8.988 × 10$^9$ N m$^2$/C$^2$)
- q ਚਾਰਜ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਹੈ (C)
- r ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਹੈ (m)
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਦੇਖ ਸਕਦੇ ਹੋ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਤੁਸੀਂ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰ ਜਾਂਦੇ ਹੋ ਤਾਂ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਘੱਟਦੀ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਦੋ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਹਨ। ਉਹ ਸਮੀਕਰਨ $E = -∇V$ ਦੁਆਰਾ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਘੱਟਦੀ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣ ਜਾਂ ਵਸਤੂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦਾ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
- ਇਹ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਦੋਵੇਂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਉਹ ਦਿਸ਼ਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਬਲ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਕਰੇਗਾ।
ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ।
- ਇਹ ਇੱਕ ਸਕੇਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ ਇਸਦਾ ਸਿਰਫ਼ ਪਰਿਮਾਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਪਰਿਮਾਣ ਵੋਲਟ (V) ਵਿੱਚ ਮਾਪਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
- ਕਿਸੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਉਹ ਕਾਰਜ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਅਨੰਤ ਤੋਂ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਲਿਜਾਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦਾ ਹੋਵੇਗਾ।
ਮੁੱਖ ਅੰਤਰ
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇੱਕ ਸਕੇਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਕਣਾਂ ਜਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
- ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਬਲ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਅਨੰਤ ਤੋਂ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਲਿਜਾਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਕਾਰਜ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ।
ਸਿੱਟਾ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਦੋ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਹਨ। ਉਹ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ:
$$ E = -∇V $$
ਜਿੱਥੇ:
- E ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਹੈ
- V ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ
- ∇ ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਓਪਰੇਟਰ ਹੈ
ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਘੱਟਦੀ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸੰਬੰਧੀ ਅਕਸਰ ਪੁੱਛੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਪ੍ਰਸ਼ਨ
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਕੀ ਸੰਬੰਧ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ $\overrightarrow{E}$ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ $\phi$ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ:
$$\overrightarrow{E} = -\nabla \phi$$
ਜਿੱਥੇ $\nabla$ ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਓਪਰੇਟਰ ਹੈ।
ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਤੇਜ਼ ਕਮੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਕੀ ਅੰਤਰ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਇੱਕ ਵੈਕਟਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਬਲ ਦੀ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਇੱਕ ਸਕੇਲਰ ਮਾਤਰਾ ਹੈ ਜੋ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ਕੀ ਹਨ?
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤੀ ਮੀਟਰ (V/m) ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੀ SI ਇਕਾਈ ਵੋਲਟ (V) ਹੈ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਦਾ ਕੀ ਮਹੱਤਵ ਹੈ?
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸਾਨੂੰ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਬਿੰਦੂ ‘ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਸਾਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਪਤਾ ਹੈ। ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਉਪਯੋਗਾਂ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਸਰਕਟਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨਾ।
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਕੀ ਹਨ?
- ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦੂਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੈ।
- ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਲਘੂਗਣਕੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੈ।
- ਇੱਕ ਡਾਈਪੋਲ ਵਿੱਚ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਡਾਈਪੋਲ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਦੇ ਘਣ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੈ