विद्युत तीव्रता की परिभाषा
यदि किसी बिंदु पर रखे गए 1 कूलाम के धनात्मक परीक्षण आवेश पर F न्यूटन का बल कार्य करता है तो उस बिंदु पर विद्युत तीव्रता (E) का मान होगा:
- E = F/q
जहाँ:
- E = विद्युत तीव्रता
- F = लगाया गया बल (न्यूटन में)
- q = परीक्षण आवेश (कूलाम में)
यदि q = 1 कूलाम हो तो:
- E = F
अर्थात विद्युत तीव्रता का मात्रक = न्यूटन/कूलाम (N/C)
न्यूटन और कूलाम का परिचय
न्यूटन (Newton)
न्यूटन बल का SI मात्रक है। 1 न्यूटन वह बल है जो 1 किलोग्राम द्रव्यमान को 1 मीटर/सेकंड² का त्वरण प्रदान करे।
- 1N = 1 kg m/s^2
कूलाम (Coulomb)
कूलाम विद्युत आवेश का SI मात्रक है। 1 कूलाम वह आवेश है जो 1 सेकंड में 1 ऐम्पियर धारा प्रवाहित करे।
- 1C = 1A X 1s
विद्युत तीव्रता की दिशा
विद्युत तीव्रता एक सदिश राशि (Vector Quantity) है।
- इसकी दिशा वही होती है जो धनात्मक परीक्षण आवेश पर लगने वाले बल की दिशा होती है।
- धन आवेश से क्षेत्र रेखाएँ बाहर की ओर जाती हैं।
- ऋण आवेश की ओर क्षेत्र रेखाएँ अंदर की ओर जाती हैं।
विद्युत क्षेत्र (Electric Field)
विद्युत तीव्रता उस क्षेत्र की विशेषता है जिसे विद्युत क्षेत्र (Electric Field) कहते हैं।
विद्युत क्षेत्र की परिभाषा:
किसी आवेश के चारों ओर वह क्षेत्र जहाँ अन्य आवेश बल का अनुभव करें विद्युत क्षेत्र कहलाता है।
विद्युत क्षेत्र की तीव्रता:
यह समीकरण दर्शाता है कि दूरी बढ़ने पर तीव्रता घटती है।
न्यूटन/कूलाम और वोल्ट/मीटर का संबंध
विद्युत तीव्रता का एक अन्य मात्रक वोल्ट/मीटर (V/m) भी है। दोनों के बीच संबंध:
- 1 N/C = 1 V/m
इससे स्पष्ट है कि विद्युत तीव्रता को बल/आवेश या विभवांतर/दूरी दोनों रूपों में व्यक्त किया जा सकता है।
कूलाम का नियम और विद्युत तीव्रता
कूलाम का नियम:
विद्युत तीव्रता के प्रकार
- बिंदु आवेश के कारण तीव्रता।
- रेखीय आवेश वितरण
- समतल आवेश वितरण
- गोलाकार चालक के कारण तीव्रता
समांतर प्लेट संधारित्र में विद्युत तीव्रता
यदि दो समांतर प्लेटों के बीच V विभवांतर हो और दूरी d हो:
- E =V/d
यहाँ भी मात्रक वोल्ट/मीटर या न्यूटन/कूलाम होगा।
दैनिक जीवन में महत्व
- बिजली के तारों में सुरक्षा
- इलेक्ट्रॉनिक उपकरण
- संधारित्र
- टीवी, कंप्यूटर
- विद्युत फिल्टर
विशेष तथ्य
- चालक के भीतर स्थिर अवस्था में विद्युत तीव्रता शून्य होती है।
- विद्युत क्षेत्र रेखाएँ कभी एक-दूसरे को नहीं काटतीं।
- अधिक रेखाएँ = अधिक तीव्रता।
आधुनिक अनुप्रयोग
- कण त्वरक (Particle Accelerator)
- CRT
- विद्युत वर्षा नियंत्रण
- प्रिंटर
- कॉपी मशीन
