ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇ- ಫೀಲ್ಡ್ ^[೧] ಎಂದು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ) ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದು ಕ್ಷೇತ್ರದ ಇತರ ಆವೇಶಗಳ ಮೇಲೆ ಬಲವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ^[೨] ^[೩] ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆವೇಶಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಸಮಯದ ಜೊತೆ ಬದಲಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳು, ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯ ನಾಲ್ಕು ಮೂಲಭೂತ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಪರಸ್ಪರ) ಒಂದು.

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಳಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲೀ ಈ ರೀತಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ (ಸ್ಥಾಯಿವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಕೂಲಂಬ್ ) ಪ್ರತಿ ಘಟಕದ ಶಕ್ತಿ ಚಾರ್ಜ್ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಮೇಲೆ ಹೇರುತ್ತಿದ್ದ ಪರೀಕ್ಷೆ ಚಾರ್ಜ್ ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ^[೪] ^[೫] ^[೬] ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಎಸ್‌ಐ ಏಕಮಾನ ವೋಲ್ಟ ಪ್ರತಿ ಮೀಟರ್‌ (V/m), ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟನ್‌ ಪ್ರತಿ ಕೂಲಂಬ್ (N / C) ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

ಕೂಲಂಬ್ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಣ $q_{1}$ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ${\boldsymbol {x}}_{1}$ ಚಾರ್ಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಣದ ಮೇಲೆ ಬಲವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ $q_{0}$ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ${\boldsymbol {x}}_{0}$ ನ

{\boldsymbol {F}}={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{q_{1}q_{0} \over ({\boldsymbol {x}}_{1}-{\boldsymbol {x}}_{0})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{1,0}

{\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {x}}_{0})={{\boldsymbol {F}} \over q_{0}}={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{q_{1} \over ({\boldsymbol {x}}_{1}-{\boldsymbol {x}}_{0})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{1,0}

{\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {x}})={\boldsymbol {E}}_{1}({\boldsymbol {x}})+{\boldsymbol {E}}_{2}({\boldsymbol {x}})+{\boldsymbol {E}}_{3}({\boldsymbol {x}})+\cdots ={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{q_{1} \over ({\boldsymbol {x}}_{1}-{\boldsymbol {x}})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{1}+{1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{q_{2} \over ({\boldsymbol {x}}_{2}-{\boldsymbol {x}})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{2}+{1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{q_{3} \over ({\boldsymbol {x}}_{3}-{\boldsymbol {x}})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{3}+\cdots

{\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {x}})={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}\sum _{k=1}^{N}{q_{k} \over ({\boldsymbol {x}}_{k}-{\boldsymbol {x}})^{2}}{\hat {\boldsymbol {r}}}_{k}

ಎಲ್ಲಿ

{\boldsymbol {{\hat {r}}_{k}}}

ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಘಟಕ ವೆಕ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ

{\boldsymbol {x}}_{k}

ಸೂಚಿಸಲು

{\boldsymbol {x}}

.

ಕೂಲಂಬ್ ಬಲವು ಚಾರ್ಜ್ನ ಮೇಲೆ $q$ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ಯಾವುದೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಉತ್ಪನ್ನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

{\boldsymbol {F}}=q{\boldsymbol {E}}

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು[ಬದಲಾಯಿಸಿ]

↑ Roche, John (2016). "Introducing electric fields". Physics Education. 51: 1.
↑ Purcell, Edward M.; Morin, David J. (2013). Electricity and Magnetism, (3rd ed.). New York: Cambridge University Press. pp. 14–20. ISBN 978-1-107-01402-2. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)
↑ Browne, p 225: "... around every charge there is an aura that fills all space. This aura is the electric field due to the charge. The electric field is a vector field... and has a magnitude and direction."
↑ Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol II. Addison Wesley Longman. pp. 1–3, 1–4. ISBN 978-0-201-02115-8.
↑ Purcell, Edward M.; Morin, David J. (2013). Electricity and Magnetism, (3rd ed.). New York: Cambridge University Press. pp. 15–16. ISBN 978-1-107-01402-2. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)
↑ Serway, Raymond A.; Vuille, Chris (2014). College Physics, 10th Ed. Cengage Learning. pp. 532–533. ISBN 1305142829.

[1] Roche, John (2016). "Introducing electric fields". Physics Education. 51: 1.

[2] Purcell, Edward M.; Morin, David J. (2013). Electricity and Magnetism, (3rd ed.). New York: Cambridge University Press. pp. 14–20. ISBN 978-1-107-01402-2. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)

[3] Browne, p 225: "... around every charge there is an aura that fills all space. This aura is the electric field due to the charge. The electric field is a vector field... and has a magnitude and direction."

[4] Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol II. Addison Wesley Longman. pp. 1–3, 1–4. ISBN 978-0-201-02115-8.

[5] Purcell, Edward M.; Morin, David J. (2013). Electricity and Magnetism, (3rd ed.). New York: Cambridge University Press. pp. 15–16. ISBN 978-1-107-01402-2. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)

[Serway-6] Serway, Raymond A.; Vuille, Chris (2014). College Physics, 10th Ed. Cengage Learning. pp. 532–533. ISBN 1305142829.

[೧]

[೨]

[೩]

[೪]

[೫]

[೬]