नमस्कार दोस्तो, आज के इस पोस्ट में हम Electric Flux के बारे में समस्त जानकारी पढेगे तो इस पोस्ट को पूरा जरूर पढ़े।
पिछले पेज पर हमने Magnet (चुम्बक) की जानकारी शेयर की थी तो उस आर्टिकल को भी पढ़े।
चलिए आज की इस पोस्ट में हम Electric Flux की समस्त जानकारी पढ़ते और समझते हैं।
Electric Flux क्या है
विद्युत क्षेत्र में रखें किसी पृष्ठ से लंबवत गुजरने वाली विद्युत क्षेत्र या बल रेखाओं की संख्या को विद्युत फ्लक्स कहते हैं।
इसे ΦE से प्रदर्शित करते हैं।
विद्युत फ्लक्स एक अदिश राशि है। इसको व्यक्त करने के लिए केवल परिणाम की आवश्यकता होती है। इसकी कोई दिशा नहीं होती है।
विद्युत क्षेत्र में स्थित किसी पृष्ठ से उसके लम्बवत् दिशा में गुजरने वाली विद्युत बल रेखाओं की संख्या को उस पृष्ठ से बद्ध विद्युत फ्लक्स (electric flux in Hindi) कहते हैं। इसे ΦE से प्रदर्शित करते हैं। विद्युत फ्लक्स एक अदिश राशि है।
विद्युत फ्लक्स का मान धनात्मक ऋणात्मक व शून्य हो सकता है।
1. धनात्मक विद्युत फ्लक्स :- जब किसी पृष्ठ से गुजरने वाली विद्युत बल रेखाएं बाहर की ओर जाती है तो उसे धनात्मक विद्युत फ्लक्स कहते है। इस अवस्था में विद्युत बल रेखाएं अपसरित होती है।
2. ऋणात्मक विद्युत फ्लक्स :- जब किसी पृष्ठ से गुजरने वाली विद्युत बल रेखाएं अंदर की ओर जाती हैं तो इसे ऋणात्मक विद्युत फ्लक्स कहते हैं। इस अवस्था में विद्युत बल रेखाएं अभिसरित होती हैं।
माना एक विद्युत क्षेत्र E में एक पृष्ठ स्थित है जिसका कुल क्षेत्र S है तथा अल्पांश का क्षेत्रफल dA है अतः पृष्ठ से गुजरने वाले वैद्युत फ्लक्स का मान E तथा dS के गुणन के बराबर होगा।
dΦ = E.dA = E.dA.Cosθ
विशेष स्थितियाँ :-
स्थिति 1 :- यदि θ = 0 अर्थात
यदि विद्युत क्षेत्र सतह के लंबवत है ,
तब विद्युत क्षेत्र E का लम्ब के साथ कोण शून्य है अत: cos 0 = 1
Φ = E.dS cosθ
Φ = E.S
θ = 0 पर dΦ का मान अधिकतम होता है
स्थिति 2 :- यदि θ = 90 अर्थात
यदि विद्युत क्षेत्र सतह के समान्तर है।
E लम्ब के साथ बना कोण = 90 होगा।
अत: cos 90 = 0
Φ = E.dS cos90
Φ = 0
θ = 90 पर dΦ का मान न्यूनतम होता है।
यदि पृष्ठ किसी असमान विद्युत क्षेत्र में स्थित है तो पृष्ठ से गुजरने वाला विद्युत फ्लक्स का मान ज्ञात करने के लिए पृष्ठ को अनेक अल्पांशो में बांटा जाता है तथा कुल विद्युत फ्लक्स का मान ज्ञात करने के लिए इन सभी अल्पांशो का यो
dΦ = ∮E.dS
समाकलन का चिन्ह यह बताता है की क्षेत्र A को अनेक छोटे छोटे टुकड़ो (अल्पांशो) में बाँटा गया है।
यदि
θ < 90 तो फ्लक्स धनात्मक
व θ = 90 तो फ्लक्स शून्य
तथा θ > 90 तो फ्लक्स ऋणात्मक
इलेक्ट्रिक फ्लक्स या वैद्युत फ्लक्स
विद्युत क्षेत्र में रखे किसी पृष्ठ के लम्बवत गुजरने वाली वैधुत बल रेखाओं की संख्या को उस पृष्ठ से सम्बद्ध वैधुत फ्लक्स कहते है। इसे 0 से व्यक्त करते है और यह एक अदिश राशि है।
विद्युत बल रेखाओं की दिशा के लम्बवत एकांक क्षेत्रफल से गुजरने वाली वैद्युत बल रेखाओं की संख्या को फ्लक्स घनत्व या विद्युत क्षेत्र की तीव्रता (E) कहते है।
अत: वैद्युत क्षेत्र E में स्थित किसी पृष्ठ के क्षेत्रफल के अल्पांश ds से सम्बद्ध वैद्युत फ्लक्स वेक्टर E a dS के डॉट गुणन से प्राप्त होगा, अर्थात
de = E.ds
de = E.dscose समीकरण 1
यदि 60 डिग्री हो तो code = 1
अत: de = E.ds
जो की वैद्युत फ्लक्स का अधिकतम मान है। यदि 6 = 90 डिग्री हो तो cos 0
अत: de = 0
जो कि वैद्युत फ्लक्स का न्यूनतम मान है।
यदि कोई पृष्ठ असमान वैद्युत क्षेत्र में रखा है तो पृष्ठ से सम्बद्ध वैद्युत फ्लक्स ज्ञात करने के लिए अनेक अल्पांश में बाँटकर उनसे सम्बद्ध विद्युत फ्लक्स के मानों को जोड़कर कुल फ्लक्स ज्ञात करेंगे।
6 = Eds समीकरण-2
इस समीकरण -2 में समाकलन $ को विद्युत क्षेत्र E का पृष्ठ समाकलन (surface integral) कहते है। यह समाकलन यह बताता है कि क्षेत्रफल S को ds क्षेत्रफल के सूक्ष्म पृष्ठों में विभाजित किया जाता है।
और अदिश राशि EdS की गणना प्रत्येक सूक्ष्म क्षेत्रफल के लिए करके उनका योग लिया जाता है। जो सम्पूर्ण पृष्ठ से सम्बद्ध वैद्युत फ्लक्स को व्यक्त करता है। पुन: समीकरण 1 लिखने पर –
de = E.dscose समीकरण 1
समीकरण-1 से स्पष्ट है कि वैद्युत फ्लक्स एक अदिश राशि है तथा किसी सूक्ष्म पृष्ठ से सम्बद्ध विद्युत फ्लक्स de का मान धनात्मक, शून्य या ऋणात्मक हो सकता है।
जो E व dS के मध्य कोण 6 पर निर्भर करता है। यदि कोण 8 न्युन कोण अर्थात 90 डिग्री से कम हो तो फ्लक्स धनात्मक होता है, यदि B 90 डिग्री हो तो फ्लक्स शून्य होता है और यदि 6 अधिक कोण हो तो फ्लक्स ऋणात्मक होता है।
Electric Flux का SI मात्रक क्या है?
न्यूटन × मीटर2 प्रति कॉलम विद्युत फ्लक्स का SI मात्रक होता ह। दुनिया भर में भौतिक शास्त्र में हो हो रही विद्युत् फ्लक्स के प्रयोग में वैज्ञानिक इसी मात्रक का इस्तेमाल कर के फ्लक्स का मापन करते हैं।
विद्युत प्रवाह का उपयोग यह वर्णन करने के लिए किया जाता है कि विद्युत क्षेत्र कैसे वितरित किया जाता है या यह एक निश्चित क्षेत्र के माध्यम से कितनी तेजी से आगे बढ़ रहा है।
अनिवार्य रूप से, इस शब्द का उपयोग क्षेत्र बनाने वाले चार्ज से किसी भी दूरी पर विद्युत क्षेत्र की ताकत को परिभाषित करने के लिए किया जाता है। इसे ग्रीक अक्षर P Phi: Φ द्वारा प्रदर्शित किया जाता है
विद्युत् फ्लक्स का विमीय सूत्र
सूत्र OB = BA से
PB का विमीय सूत्र = B का विमीय सूत्र x A का विमीय सूत्र
PB का विमीय सूत्र = [MT⁻²A⁻¹] × [L²]
PB का विमीय सूत्र = [ML²T⁻²A⁻¹]
अतः विद्युत् फ्लक्स का विमीय सूत्र [ML²T⁻²A⁻¹] होता है
इस विमीय सूत्र को इस प्रकार भी ज्ञात कर सकते हैं
PB = B × A
Q B = न्यूटन / एंपीयर – मीटर x मीटर 2
PB = न्यूटन मीटर / एंपीयर
OB = किग्रा-मीटर / सेकंड 2 x मीटर / एंपीयर
OB = किग्रा-मीटर / सेकंड 2 – एंपीयर
OB = किग्रा-मीटर-सेकंड 2 – एंपीयर 1
अतः PB का विमीय सूत्र = [ML²T⁻²A⁻¹] है ।
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