ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ અને તેના ગુણધર્મો

પ્રકૃતિમાં થતી શારીરિક પ્રક્રિયાઓ હંમેશા મોલેક્યુલર-કાઇનેટિક થિયરી, મિકેનિક્સ અથવા થર્મોડાયનેમિક્સના નિયમોની ક્રિયા દ્વારા સમજાવવામાં આવતી નથી. ત્યાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળો પણ છે જે અંતર પર કાર્ય કરે છે અને શરીરના વજન પર આધારિત નથી.

તેમના અભિવ્યક્તિઓ પ્રથમ ગ્રીસના પ્રાચીન વૈજ્ઞાનિકોના કાર્યોમાં વર્ણવવામાં આવી હતી, જ્યારે તેઓ પ્રકાશને આકર્ષિત કરે છે, એમ્બર સાથે વ્યક્તિગત પદાર્થોના નાના કણો, ઊન સામે ઘસવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સના વિકાસમાં વૈજ્ઞાનિકોનું ઐતિહાસિક યોગદાન

અંગ્રેજ સંશોધક વિલિયમ હિલ્બર્ટ દ્વારા એમ્બર સાથેના પ્રયોગોનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો... 16મી સદીના છેલ્લા વર્ષોમાં, તેમણે તેમના કામનો હિસાબ આપ્યો હતો અને "ઇલેક્ટ્રીફાઇડ" શબ્દ સાથે અંતરથી અન્ય શરીરને આકર્ષવા સક્ષમ પદાર્થોને વ્યાખ્યાયિત કર્યા હતા.

ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ચાર્લ્સ ડુફેએ વિપરીત સંકેતો સાથે ચાર્જનું અસ્તિત્વ સ્થાપિત કર્યું: કેટલાક રેશમના કાપડ પર કાચની વસ્તુઓને ઘસવાથી બનાવવામાં આવ્યા હતા, અને અન્ય - ઊન પર રેઝિન. તે તે છે જે તેણે તેમને કહ્યું: કાચ અને રેઝિન. સંશોધન પૂર્ણ કર્યા પછી, બેન્જામિન ફ્રેન્કલીને નકારાત્મક અને હકારાત્મક શુલ્કનો ખ્યાલ રજૂ કર્યો.

ચાર્લ્સ વિસુલકા પોતાની શોધના ટોર્સિયન બેલેન્સને ડિઝાઇન કરીને ચાર્જની મજબૂતાઈને માપવાની શક્યતાને અનુભવે છે.

રોબર્ટ મિલિકેન, પ્રયોગોની શ્રેણીના આધારે, તેમણે કોઈપણ પદાર્થના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની સ્વતંત્ર પ્રકૃતિની સ્થાપના કરી, તે સાબિત કર્યું કે તેમાં ચોક્કસ સંખ્યામાં પ્રાથમિક કણોનો સમાવેશ થાય છે. (આ શબ્દની બીજી વિભાવના સાથે ભેળસેળ ન કરવી - વિભાજન, વિરામ.)

આ વિજ્ઞાનીઓના કાર્યોએ ઈલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ દ્વારા અભ્યાસ કરાયેલ ઈલેક્ટ્રિક ચાર્જિસ અને તેમની હિલચાલ દ્વારા બનાવવામાં આવતી ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં બનતી પ્રક્રિયાઓ અને ઘટનાઓના આધુનિક જ્ઞાનના આધાર તરીકે સેવા આપી હતી.

ફીનું નિર્ધારણ અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સિદ્ધાંતો

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એ પદાર્થોના ગુણધર્મોને લાક્ષણિકતા આપે છે જે તેમને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો બનાવવા અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રક્રિયાઓમાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. તેને વીજળીનો જથ્થો પણ કહેવામાં આવે છે અને તેને ભૌતિક સ્કેલર જથ્થા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ચાર્જ સૂચવવા માટે "q" અથવા "Q" ચિહ્નોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને એકમ "પેન્ડન્ટ" નો ઉપયોગ માપમાં થાય છે, જેનું નામ એક અનન્ય તકનીક વિકસાવનાર ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિકના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે.

તેણે એક ઉપકરણ બનાવ્યું, જેનું શરીર ક્વાર્ટઝના પાતળા થ્રેડ પર લટકાવેલા બોલનો ઉપયોગ કરે છે. તેઓ ચોક્કસ રીતે અવકાશમાં લક્ષી હતા અને તેમની સ્થિતિ સમાન વિભાગો સાથે ગ્રેજ્યુએટેડ સ્કેલ સામે રેકોર્ડ કરવામાં આવી હતી.

ઢાંકણના વિશિષ્ટ છિદ્ર દ્વારા, વધારાના ચાર્જ સાથેનો બીજો બોલ આ બોલમાં લાવવામાં આવ્યો હતો. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામી દળોએ દડાઓને તેમના સ્વિંગને ફેરવવા, વિચલિત કરવા દબાણ કર્યું. ચાર્જિંગ પહેલાં અને પછી સ્કેલ રીડિંગમાં તફાવતને કારણે પરીક્ષણ નમૂનાઓમાં વીજળીની માત્રાનો અંદાજ લગાવવાનું શક્ય બન્યું.

SI સિસ્ટમમાં 1 કૂલમ્બનો ચાર્જ 1 સેકન્ડના સમાન સમયમાં વાયરના ક્રોસ-સેક્શનમાંથી પસાર થતા 1 એમ્પીયરના પ્રવાહ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

આધુનિક ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ તમામ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જને આમાં વિભાજિત કરે છે:

• હકારાત્મક;

• નકારાત્મક

જ્યારે તેઓ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તેઓ એવા દળો વિકસાવે છે જેની દિશા હાલની ધ્રુવીયતા પર આધારિત છે.

સમાન પ્રકારના ચાર્જ, સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક, હંમેશા વિરુદ્ધ દિશામાં ભગાડે છે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી એકબીજાથી દૂર જવાનું વલણ ધરાવે છે. અને વિરોધી ચિહ્નોના ચાર્જ માટે, એવી શક્તિઓ છે જે તેમને એકસાથે લાવવા અને એકમાં જોડવાનું વલણ ધરાવે છે. .

સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત

જ્યારે ચોક્કસ વોલ્યુમમાં ઘણા ચાર્જ હોય ​​છે, ત્યારે સુપરપોઝિશનનો સિદ્ધાંત તેમના માટે કાર્ય કરે છે.

તેનો અર્થ એ છે કે દરેક ચાર્જ ચોક્કસ રીતે, ઉપર ચર્ચા કરેલી પદ્ધતિ અનુસાર, અન્ય તમામ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, વિરોધીઓ દ્વારા આકર્ષાય છે અને સમાન લોકો દ્વારા ભગાડવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સકારાત્મક ચાર્જ q1 આકર્ષક બળ F31 થી નકારાત્મક ચાર્જ q3 અને q2 થી પ્રતિકૂળ બળ F21 દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.

પરિણામી બળ F1 q1 પર કાર્ય કરે છે તે F31 અને F21 વેક્ટરના ભૌમિતિક સમીકરણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. (F1 = F31 + F21).

સમાન પદ્ધતિનો ઉપયોગ અનુક્રમે q2 અને q3 શુલ્ક પર પરિણામી દળો F2 અને F3 નક્કી કરવા માટે થાય છે.

સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, તે નિષ્કર્ષ પર આવ્યું હતું કે બંધ સિસ્ટમમાં ચોક્કસ સંખ્યાના ચાર્જ માટે, તેના તમામ શરીર વચ્ચે સતત ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળો કાર્ય કરે છે, અને આ જગ્યાના કોઈપણ ચોક્કસ બિંદુ પરની સંભવિતતા તમામની સંભવિતતાના સરવાળા જેટલી હોય છે. અલગથી વસૂલવામાં આવેલ શુલ્ક.

આ કાયદાઓનું સંચાલન બનાવેલ ઉપકરણો ઇલેક્ટ્રોસ્કોપ અને ઇલેક્ટ્રોમીટર દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવે છે, જેમાં ઓપરેશનનો સામાન્ય સિદ્ધાંત છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્કોપમાં મેટલ બોલ સાથે જોડાયેલા વાહક થ્રેડ પર અવાહક જગ્યામાં સસ્પેન્ડ કરાયેલ વરખની બે સરખી પાતળી શીટ્સ હોય છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, ચાર્જ આ બોલ પર કાર્ય કરતા નથી, તેથી પાંખડીઓ ઉપકરણના બલ્બની અંદરની જગ્યામાં મુક્તપણે અટકી જાય છે.

બોડી વચ્ચે ચાર્જ કેવી રીતે ટ્રાન્સફર કરી શકાય

જો તમે ઈલેક્ટ્રોસ્કોપના બોલ પર લાકડી જેવી ચાર્જ થયેલી બોડી લાવો છો, તો ચાર્જ બોલમાંથી વાહક થ્રેડ સાથે પાંખડીઓ સુધી જશે. તેઓ સમાન ચાર્જ મેળવશે અને લાગુ પડેલી વીજળીની માત્રાના પ્રમાણમાં એક ખૂણા પર એકબીજાથી દૂર જવાનું શરૂ કરશે.

ઇલેક્ટ્રોમીટરમાં સમાન મૂળભૂત માળખું છે, પરંતુ તેમાં નાના તફાવતો છે: એક પાંખડી ગતિહીન નિશ્ચિત છે, અને બીજી તેનાથી દૂર ખસે છે અને તીરથી સજ્જ છે જે તમને ગ્રેજ્યુએટેડ સ્કેલ વાંચવાની મંજૂરી આપે છે.

ઇન્ટરમીડિયેટ કેરિયર્સનો ઉપયોગ દૂરના સ્થિર અને ચાર્જ્ડ બોડીમાંથી ઇલેક્ટ્રોમીટરમાં ચાર્જ ટ્રાન્સફર કરવા માટે થઈ શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોમીટર દ્વારા કરવામાં આવેલા માપમાં ઉચ્ચ વર્ગની ચોકસાઈ હોતી નથી, અને તેના આધારે ચાર્જ વચ્ચે કાર્ય કરતા દળોનું વિશ્લેષણ કરવું મુશ્કેલ છે. કુલોમ્બ ટોર્સિયન બેલેન્સ તેમના અભ્યાસ માટે વધુ યોગ્ય છે. તેઓ એકબીજાથી તેમના અંતર કરતા ઘણા નાના વ્યાસવાળા બોલનો ઉપયોગ કરતા હતા. તેમની પાસે પોઈન્ટ ચાર્જિસના ગુણધર્મો છે - ચાર્જ થયેલ સંસ્થાઓ કે જેના પરિમાણો ઉપકરણની ચોકસાઈને અસર કરતા નથી.

કુલોમ્બ દ્વારા કરવામાં આવેલા માપોએ તેમની ધારણાને સમર્થન આપ્યું હતું કે પોઈન્ટ ચાર્જ ચાર્જ થયેલ બોડીમાંથી પ્રોપર્ટીઝ અને જથ્થામાં સમાન સ્થાનાંતરિત થાય છે, પરંતુ એવી રીતે અનચાર્જ કરવામાં આવે છે કે તે તેમની વચ્ચે સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે, સ્ત્રોત પર 2 ના પરિબળથી ઘટે છે.આ રીતે, ફીની રકમમાં બે, ત્રણ અને અન્ય વખત ઘટાડો શક્ય હતો.

સ્થિર વિદ્યુત શુલ્ક વચ્ચે અસ્તિત્વમાં રહેલા દળોને કુલોમ્બિક અથવા સ્થિર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે. તેઓ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સની શાખાઓમાંની એક છે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ કેરિયર્સના પ્રકાર

આધુનિક વિજ્ઞાન સૌથી નાનું નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ કણ ઈલેક્ટ્રોન અને ધન - પોઝીટ્રોનને માને છે... તેઓનું વજન સમાન 9.1 × 10-31 કિલોગ્રામ છે. કણ પ્રોટોન પાસે માત્ર એક જ હકારાત્મક ચાર્જ અને 1.7 × 10-27 કિલોગ્રામનું દળ છે. પ્રકૃતિમાં, હકારાત્મક અને નકારાત્મક શુલ્કની સંખ્યા સંતુલિત છે.

ધાતુઓમાં, ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ સર્જાય છે વીજળી, અને સેમિકન્ડક્ટર્સમાં તેના ચાર્જ કેરિયર્સ ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રો છે.

વાયુઓમાં, વર્તમાન આયનોની હિલચાલ દ્વારા રચાય છે - ચાર્જ થયેલ બિન-તત્વવિહીન કણો (અણુઓ અથવા પરમાણુઓ) હકારાત્મક ચાર્જ સાથે, કેશન અથવા નકારાત્મક - આયન કહેવાય છે.

આયન તટસ્થ કણોમાંથી બને છે.

શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ, પ્રકાશ અથવા કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ, પવનનો પ્રવાહ, પાણીના જથ્થાની હિલચાલ અથવા અન્ય ઘણા કારણોના પ્રભાવ હેઠળ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવનાર કણમાં હકારાત્મક ચાર્જ બનાવવામાં આવે છે.

નકારાત્મક આયનો તટસ્થ કણોમાંથી બને છે જેને વધુમાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્ત થાય છે.

તબીબી હેતુઓ અને રોજિંદા જીવન માટે આયનીકરણનો ઉપયોગ

સંશોધકોએ લાંબા સમયથી નકારાત્મક આયનોની માનવ શરીરને અસર કરવા, હવામાં ઓક્સિજનના વપરાશમાં સુધારો કરવા, તેને પેશીઓ અને કોષો સુધી ઝડપથી પહોંચાડવા અને સેરોટોનિનના ઓક્સિડેશનને વેગ આપવાની ક્ષમતા પર ધ્યાન આપ્યું છે.સંકુલમાં આ બધું નોંધપાત્ર રીતે પ્રતિરક્ષા વધારે છે, મૂડ સુધારે છે, પીડાથી રાહત આપે છે.

લોકોની સારવાર માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રથમ ionizerનું નામ ચિઝેવ્સ્કી ઝુમ્મર રાખવામાં આવ્યું હતું, જે સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકના માનમાં હતું, જેમણે એક ઉપકરણ બનાવ્યું હતું જે માનવ સ્વાસ્થ્ય પર ફાયદાકારક અસર કરે છે.

ઘરના વાતાવરણમાં કામ કરવા માટેના આધુનિક વિદ્યુત ઉપકરણોમાં, તમે વેક્યુમ ક્લીનર્સ, એર હ્યુમિડિફાયર, હેર ડ્રાયર્સ, હેર ડ્રાયર્સમાં બિલ્ટ-ઇન આયનાઇઝર્સ શોધી શકો છો ...

ખાસ એર આયનાઇઝર્સ તેની રચનાને શુદ્ધ કરે છે, ધૂળ અને હાનિકારક અશુદ્ધિઓની માત્રા ઘટાડે છે.

વોટર ionizers તેમની રચનામાં રાસાયણિક રીએજન્ટ્સની માત્રા ઘટાડવામાં સક્ષમ છે. તેનો ઉપયોગ પૂલ અને તળાવોને સાફ કરવા, તાંબા અથવા ચાંદીના આયનોથી પાણીને સંતૃપ્ત કરવા માટે થાય છે જે શેવાળના વિકાસને ઘટાડે છે, વાયરસ અને બેક્ટેરિયાનો નાશ કરે છે.

ઉપયોગી શરતો અને વ્યાખ્યાઓ

વોલ્યુમ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે

આ સમગ્ર વોલ્યુમમાં વિતરિત ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે.

સરફેસ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે

તે એક ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે જે સપાટી પર વિતરિત માનવામાં આવે છે.

રેખીય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શું છે

તે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ છે જે એક લાઇન સાથે વિતરિત માનવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની ઘનતા કેટલી છે

તે એક સ્કેલર જથ્થા છે જે વોલ્યુમ ઇલેક્ટ્રીક ચાર્જના વિતરણને લાક્ષણિકતા આપે છે, જે વોલ્યુમ તત્વના વોલ્યુમ ચાર્જના ગુણોત્તરની મર્યાદાની બરાબર છે જેમાં જ્યારે આ વોલ્યુમ તત્વ શૂન્ય તરફ વળે છે ત્યારે તેનું વિતરણ કરવામાં આવે છે.

સપાટીની ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ઘનતા શું છે

તે સપાટીના વિદ્યુત ચાર્જના વિતરણને લાક્ષણિકતા આપતો સ્કેલર જથ્થો છે, જે સપાટીના તત્વની સપાટીના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના ગુણોત્તરની મર્યાદાની બરાબર છે જેના પર જ્યારે આ સપાટીનું તત્વ શૂન્ય તરફ વળે છે ત્યારે તેનું વિતરણ કરવામાં આવે છે.

રેખીય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ઘનતા શું છે

તે એક સ્કેલર જથ્થા છે જે રેખીય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના વિતરણને લાક્ષણિકતા આપે છે, જે રેખાની લંબાઈના તત્વ સાથે રેખીય ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના ગુણોત્તરની મર્યાદા જેટલી હોય છે જેની સાથે આ ચાર્જ વિતરિત થાય છે જ્યારે લંબાઈનું આ તત્વ શૂન્ય તરફ વળે છે. .

ઇલેક્ટ્રિક દ્વિધ્રુવ શું છે

તે તીવ્રતામાં સમાન અને ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ બે બિંદુ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જનો સમૂહ છે અને તેમનાથી અવલોકન બિંદુઓ સુધીના અંતરની તુલનામાં એકબીજાથી ખૂબ જ નાના અંતરે સ્થિત છે.

ઇલેક્ટ્રિક દ્વિધ્રુવની વિદ્યુત ક્ષણ શું છે

તે દ્વિધ્રુવના ચાર્જ અને તેમની વચ્ચેના અંતરના નિરપેક્ષ મૂલ્યના ઉત્પાદનના સમાન વેક્ટર જથ્થો છે અને નકારાત્મકથી હકારાત્મક ચાર્જ તરફ નિર્દેશિત છે.

શરીરની ઇલેક્ટ્રિક ક્ષણ શું છે

તે વિચારણા હેઠળના શરીરને બનાવેલા તમામ દ્વિધ્રુવોના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષણોના ભૌમિતિક સરવાળો સમાન વેક્ટર જથ્થો છે. "દ્રવ્યના આપેલ વોલ્યુમની વિદ્યુત ક્ષણ" સમાન રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.