విద్యుత్ ఛార్జ్ మరియు దాని లక్షణాలు

ప్రకృతిలో జరిగే భౌతిక ప్రక్రియలు పరమాణు-గతి సిద్ధాంతం, మెకానిక్స్ లేదా థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క చట్టాల చర్య ద్వారా ఎల్లప్పుడూ వివరించబడవు. దూరం వద్ద పనిచేసే విద్యుదయస్కాంత శక్తులు కూడా ఉన్నాయి మరియు శరీర బరువుపై ఆధారపడవు.

వారి వ్యక్తీకరణలు మొదట గ్రీస్ నుండి పురాతన శాస్త్రవేత్తల రచనలలో వివరించబడ్డాయి, వారు కాంతిని ఆకర్షించినప్పుడు, అంబర్తో వ్యక్తిగత పదార్ధాల చిన్న కణాలు, ఉన్నితో రుద్దుతారు.

ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ అభివృద్ధికి శాస్త్రవేత్తల చారిత్రక సహకారం

అంబర్‌తో చేసిన ప్రయోగాలను ఆంగ్ల పరిశోధకుడు విలియం హిల్బర్ట్ వివరంగా అధ్యయనం చేశారు... 16వ శతాబ్దం చివరి సంవత్సరాల్లో, అతను తన పనిని వివరించాడు మరియు "ఎలక్ట్రిఫైడ్" అనే పదంతో దూరం నుండి ఇతర శరీరాలను ఆకర్షించగల సామర్థ్యం గల వస్తువులను నిర్వచించాడు.

ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ డుఫే వ్యతిరేక సంకేతాలతో ఛార్జీల ఉనికిని స్థాపించారు: కొన్ని గాజు వస్తువులను పట్టు బట్టపై రుద్దడం ద్వారా ఏర్పడతాయి మరియు మరికొన్ని - ఉన్నిపై రెసిన్లు. అతను వాటిని పిలిచాడు: గాజు మరియు రెసిన్. పరిశోధనను పూర్తి చేసిన తర్వాత, బెంజమిన్ ఫ్రాంక్లిన్ ప్రతికూల మరియు సానుకూల ఛార్జీల భావనను ప్రవేశపెట్టారు.

చార్లెస్ విసుల్కా తన స్వంత ఆవిష్కరణ యొక్క టోర్షన్ బ్యాలెన్స్‌ను రూపొందించడం ద్వారా ఛార్జీల బలాన్ని కొలిచే అవకాశాన్ని తెలుసుకుంటాడు.

రాబర్ట్ మిల్లికెన్, ప్రయోగాల శ్రేణి ఆధారంగా, అతను ఏదైనా పదార్ధం యొక్క విద్యుత్ ఛార్జీల యొక్క వివిక్త స్వభావాన్ని స్థాపించాడు, అవి నిర్దిష్ట సంఖ్యలో ప్రాథమిక కణాలను కలిగి ఉన్నాయని నిరూపించాడు. (ఈ పదం యొక్క మరొక భావనతో గందరగోళం చెందకూడదు - ఫ్రాగ్మెంటేషన్, నిలిపివేత.)

ఈ శాస్త్రవేత్తల రచనలు ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ ద్వారా అధ్యయనం చేయబడిన విద్యుత్ ఛార్జీలు మరియు వాటి కదలికల ద్వారా సృష్టించబడిన విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలలో సంభవించే ప్రక్రియలు మరియు దృగ్విషయాల యొక్క ఆధునిక జ్ఞానం యొక్క ఆధారం.

వారి పరస్పర చర్యల రుసుములు మరియు సూత్రాల నిర్ధారణ

ఎలెక్ట్రిక్ ఛార్జ్ అనేది ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌లను సృష్టించే మరియు విద్యుదయస్కాంత ప్రక్రియలలో సంకర్షణ చెందగల సామర్థ్యాన్ని అందించే పదార్థాల లక్షణాలను వర్ణిస్తుంది. దీనిని విద్యుత్ పరిమాణం అని కూడా పిలుస్తారు మరియు భౌతిక స్కేలార్ పరిమాణంగా నిర్వచించబడింది. ఛార్జ్‌ని సూచించడానికి "q" లేదా "Q" చిహ్నాలు ఉపయోగించబడతాయి మరియు "లాకెట్టు" అనే యూనిట్ కొలతలలో ఉపయోగించబడుతుంది, దీనికి ఒక ప్రత్యేకమైన సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేసిన ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త పేరు పెట్టారు.

అతను ఒక పరికరాన్ని సృష్టించాడు, దాని శరీరం క్వార్ట్జ్ యొక్క సన్నని దారంపై సస్పెండ్ చేయబడిన బంతులను ఉపయోగించింది. వారు ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో అంతరిక్షంలో దృష్టి సారించారు మరియు వారి స్థానం సమాన విభజనలతో గ్రాడ్యుయేట్ స్కేల్‌కు వ్యతిరేకంగా నమోదు చేయబడింది.

మూతలో ఒక ప్రత్యేక రంధ్రం ద్వారా, అదనపు ఛార్జ్తో మరొక బంతిని ఈ బంతులకు తీసుకురాబడింది. పరస్పర చర్య యొక్క ఫలిత శక్తులు బంతులను మళ్లించటానికి, వాటి స్వింగ్‌ను తిప్పడానికి బలవంతం చేశాయి. ఛార్జింగ్‌కు ముందు మరియు తర్వాత స్కేల్ రీడింగులలో వ్యత్యాసం పరీక్ష నమూనాలలో విద్యుత్ పరిమాణాన్ని అంచనా వేయడం సాధ్యమైంది.

1 సెకనుకు సమానమైన సమయంలో వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ గుండా 1 ఆంపియర్ కరెంట్ ద్వారా SI సిస్టమ్‌లో 1 కూలంబ్ ఛార్జ్ వర్గీకరించబడుతుంది.

ఆధునిక ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ అన్ని విద్యుత్ ఛార్జీలను ఇలా విభజిస్తుంది:

• అనుకూల;

• ప్రతికూల.

వారు ఒకరితో ఒకరు పరస్పర చర్య చేసినప్పుడు, వారు ఇప్పటికే ఉన్న ధ్రువణతపై ఆధారపడిన శక్తులను అభివృద్ధి చేస్తారు.

ఒకే రకమైన ఛార్జ్‌లు, పాజిటివ్ లేదా నెగిటివ్, ఎల్లప్పుడూ వ్యతిరేక దిశల్లో తిప్పికొడతాయి, వీలైనంత వరకు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉంటాయి మరియు వ్యతిరేక సంకేతాల ఛార్జీల కోసం, వాటిని ఒకచోట చేర్చి, వాటిని ఒకటిగా చేర్చే శక్తులు ఉన్నాయి. .

సూపర్ పొజిషన్ సూత్రం

నిర్దిష్ట వాల్యూమ్‌లో అనేక ఛార్జీలు ఉన్నప్పుడు, సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం వాటి కోసం పనిచేస్తుంది.

దీని అర్థం ఏమిటంటే, ప్రతి ఛార్జ్ ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో, పైన చర్చించిన పద్ధతి ప్రకారం, అన్ని ఇతరులతో సంకర్షణ చెందుతుంది, వ్యతిరేకత ద్వారా ఆకర్షించబడుతుంది మరియు సారూప్యమైన వాటి ద్వారా తిప్పికొట్టబడుతుంది. ఉదాహరణకు, ధనాత్మక చార్జ్ q1 ప్రతికూల చార్జ్ q3కి ఆకర్షణీయమైన శక్తి F31 మరియు q2 నుండి వికర్షక శక్తి F21 ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.

ఫలితంగా q1పై పనిచేసే F1 శక్తి వెక్టర్స్ F31 మరియు F21 యొక్క రేఖాగణిత సమ్మషన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. (F1 = F31 + F21).

అదే పద్ధతిని వరుసగా q2 మరియు q3 ఛార్జ్‌లపై F2 మరియు F3 శక్తులను నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, ఒక క్లోజ్డ్ సిస్టమ్‌లోని నిర్దిష్ట సంఖ్యలో ఛార్జీల కోసం, స్థిరమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ శక్తులు దాని అన్ని శరీరాల మధ్య పనిచేస్తాయి మరియు ఈ ప్రదేశంలో ఏదైనా నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద సంభావ్యత అన్ని పొటెన్షియల్‌ల మొత్తానికి సమానం అని నిర్ధారించబడింది. విడివిడిగా ఛార్జీలు వసూలు చేస్తారు.

ఈ చట్టాల ఆపరేషన్ సృష్టించబడిన పరికరాల ఎలక్ట్రోస్కోప్ మరియు ఎలక్ట్రోమీటర్ ద్వారా నిర్ధారించబడింది, ఇది ఆపరేషన్ యొక్క సాధారణ సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఒక ఎలక్ట్రోస్కోప్ ఒక మెటల్ బాల్‌కు జోడించబడిన వాహక దారంపై ఇన్సులేట్ చేయబడిన ప్రదేశంలో సస్పెండ్ చేయబడిన రెండు ఒకేలాంటి సన్నని రేకు షీట్లను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణ స్థితిలో, ఛార్జీలు ఈ బంతిపై పని చేయవు, కాబట్టి రేకులు పరికరం యొక్క బల్బ్ లోపల ఖాళీలో స్వేచ్ఛగా వేలాడతాయి.

శరీరాల మధ్య ఛార్జ్ ఎలా బదిలీ చేయబడుతుంది

మీరు ఎలక్ట్రోస్కోప్ యొక్క బంతికి రాడ్ వంటి చార్జ్డ్ బాడీని తీసుకువస్తే, అప్పుడు ఛార్జ్ రేకులకి వాహక దారంతో పాటు బంతి గుండా వెళుతుంది. వారు అదే ఛార్జీని స్వీకరిస్తారు మరియు వర్తించే విద్యుత్ మొత్తానికి అనులోమానుపాతంలో ఒక కోణంలో ఒకదానికొకటి దూరంగా వెళ్లడం ప్రారంభిస్తారు.

ఎలక్ట్రోమీటర్ అదే ప్రాథమిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది, కానీ చిన్న వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయి: ఒక రేక కదలకుండా స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు రెండవది దాని నుండి దూరంగా ఉంటుంది మరియు గ్రాడ్యుయేట్ స్కేల్‌ను చదవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే బాణంతో అమర్చబడి ఉంటుంది.

ఇంటర్మీడియట్ క్యారియర్‌లను సుదూర స్థిరమైన మరియు ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరం నుండి ఎలక్ట్రోమీటర్‌కు ఛార్జ్ బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

ఎలక్ట్రోమీటర్ చేత చేయబడిన కొలతలు అధిక తరగతి ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉండవు మరియు వాటి ఆధారంగా ఛార్జీల మధ్య పనిచేసే శక్తులను విశ్లేషించడం కష్టం. కూలంబ్ టోర్షన్ బ్యాలెన్స్ వారి అధ్యయనానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. వారు ఒకదానికొకటి దూరం కంటే చాలా చిన్న వ్యాసం కలిగిన బంతులను ఉపయోగించారు. అవి పాయింట్ ఛార్జీల లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి - ఛార్జ్ చేయబడిన శరీరాలు దీని కొలతలు పరికరం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేయవు.

కూలంబ్ చేసిన కొలతలు, పాయింట్ ఛార్జ్ చార్జ్ చేయబడిన శరీరం నుండి లక్షణాలు మరియు ద్రవ్యరాశికి బదిలీ చేయబడుతుందని అతని ఊహను ధృవీకరించింది, అయితే వాటి మధ్య సమానంగా పంపిణీ చేయబడే విధంగా ఛార్జ్ చేయబడదు, మూలం వద్ద 2 కారకం తగ్గుతుంది.ఈ విధంగా, ఫీజు మొత్తాన్ని రెండు, మూడు మరియు ఇతర సార్లు తగ్గించడం సాధ్యమైంది.

స్థిర విద్యుత్ చార్జీల మధ్య ఉండే శక్తులను కూలంబిక్ లేదా స్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్స్ అంటారు. అవి ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్స్ ద్వారా అధ్యయనం చేయబడతాయి, ఇది ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క శాఖలలో ఒకటి.

విద్యుత్ ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల రకాలు

ఆధునిక శాస్త్రం అతిచిన్న ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణ ఎలక్ట్రాన్‌ను పరిగణిస్తుంది మరియు సానుకూలంగా - పాజిట్రాన్... అవి ఒకే ద్రవ్యరాశి 9.1 × 10-31 కిలోగ్రాములు కలిగి ఉంటాయి. కణ ప్రోటాన్ కేవలం ఒక ధనాత్మక చార్జ్ మరియు 1.7 × 10-27 కిలోగ్రాముల ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది. ప్రకృతిలో, సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల సంఖ్య సమతుల్యంగా ఉంటుంది.

లోహాలలో, ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక సృష్టించబడుతుంది విద్యుత్, మరియు సెమీకండక్టర్లలో దాని ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు.

వాయువులలో, కరెంట్ అయాన్ల కదలిక ద్వారా ఏర్పడుతుంది - చార్జ్డ్ నాన్-ఎలిమెంటల్ పార్టికల్స్ (అణువులు లేదా అణువులు) సానుకూల చార్జీలతో, కాటయాన్స్ లేదా నెగటివ్ - అయాన్లు అని పిలుస్తారు.

అయాన్లు తటస్థ కణాల నుండి ఏర్పడతాయి.

శక్తివంతమైన విద్యుత్ ఉత్సర్గ, కాంతి లేదా రేడియోధార్మిక రేడియేషన్, గాలి ప్రవాహం, నీటి ద్రవ్యరాశి కదలిక లేదా అనేక ఇతర కారణాల ప్రభావంతో ఎలక్ట్రాన్‌ను కోల్పోయిన కణంలో సానుకూల చార్జ్ సృష్టించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రాన్‌ను అదనంగా పొందిన తటస్థ కణాల నుండి ప్రతికూల అయాన్లు ఏర్పడతాయి.

వైద్య ప్రయోజనాల కోసం మరియు రోజువారీ జీవితంలో అయనీకరణను ఉపయోగించడం

మానవ శరీరాన్ని ప్రభావితం చేయడానికి, గాలిలో ఆక్సిజన్ వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడానికి, కణజాలాలకు మరియు కణాలకు వేగంగా పంపిణీ చేయడానికి మరియు సెరోటోనిన్ యొక్క ఆక్సీకరణను వేగవంతం చేయడానికి ప్రతికూల అయాన్ల సామర్థ్యాన్ని పరిశోధకులు చాలాకాలంగా గమనించారు.కాంప్లెక్స్‌లో ఇవన్నీ రోగనిరోధక శక్తిని గణనీయంగా పెంచుతాయి, మానసిక స్థితిని మెరుగుపరుస్తాయి, నొప్పి నుండి ఉపశమనం పొందుతాయి.

మానవ ఆరోగ్యంపై ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాన్ని చూపే పరికరాన్ని సృష్టించిన సోవియట్ శాస్త్రవేత్త గౌరవార్థం, ప్రజలకు చికిత్స చేయడానికి ఉపయోగించిన మొదటి అయోనైజర్‌కు చిజెవ్స్కీ షాన్డిలియర్స్ అని పేరు పెట్టారు.

ఇంటి వాతావరణంలో పని కోసం ఆధునిక ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలలో, మీరు వాక్యూమ్ క్లీనర్‌లు, ఎయిర్ హ్యూమిడిఫైయర్‌లు, హెయిర్ డ్రైయర్‌లు, హెయిర్ డ్రైయర్‌లలో అంతర్నిర్మిత అయోనైజర్‌లను కనుగొనవచ్చు ...

ప్రత్యేక గాలి అయోనైజర్లు దాని కూర్పును శుద్ధి చేస్తాయి, దుమ్ము మరియు హానికరమైన మలినాలను తగ్గిస్తాయి.

నీటి ఐయోనైజర్లు వాటి కూర్పులో రసాయన కారకాల మొత్తాన్ని తగ్గించగలవు. అవి కొలనులు మరియు సరస్సులను శుభ్రపరచడానికి, ఆల్గే పెరుగుదలను తగ్గించే, వైరస్లు మరియు బ్యాక్టీరియాను నాశనం చేసే రాగి లేదా వెండి అయాన్లతో నీటిని సంతృప్తపరచడానికి ఉపయోగిస్తారు.

ఉపయోగకరమైన నిబంధనలు మరియు నిర్వచనాలు

వాల్యూమ్ ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి

ఇది వాల్యూమ్ అంతటా పంపిణీ చేయబడిన విద్యుత్ ఛార్జ్.

ఉపరితల విద్యుత్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి

ఇది ఉపరితలంపై పంపిణీ చేయబడినట్లుగా పరిగణించబడే విద్యుత్ ఛార్జ్.

సరళ విద్యుత్ ఛార్జ్ అంటే ఏమిటి

ఇది ఒక రేఖ వెంట పంపిణీ చేయబడే విద్యుత్ ఛార్జ్.

విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క వాల్యూమ్ సాంద్రత ఎంత

ఇది వాల్యూమ్ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ పంపిణీని వర్ణించే స్కేలార్ పరిమాణం, ఈ వాల్యూమ్ మూలకం సున్నాకి మారినప్పుడు అది పంపిణీ చేయబడిన వాల్యూమ్ మూలకానికి వాల్యూమ్ ఛార్జ్ యొక్క నిష్పత్తి యొక్క పరిమితికి సమానం.

ఉపరితల విద్యుత్ చార్జ్ సాంద్రత ఎంత

ఇది ఉపరితల విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క పంపిణీని వర్గీకరించే స్కేలార్ పరిమాణం, ఈ ఉపరితల మూలకం సున్నాకి మారినప్పుడు అది పంపిణీ చేయబడిన ఉపరితల మూలకానికి ఉపరితల విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క నిష్పత్తి యొక్క పరిమితికి సమానం.

లీనియర్ ఎలక్ట్రిక్ చార్జ్ డెన్సిటీ అంటే ఏమిటి

ఇది స్కేలార్ పరిమాణం, ఇది ఒక లీనియర్ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క పంపిణీని వర్ణిస్తుంది, ఇది పొడవు యొక్క ఈ మూలకం సున్నాకి మారినప్పుడు ఈ ఛార్జ్ పంపిణీ చేయబడిన రేఖ యొక్క పొడవు యొక్క మూలకానికి లీనియర్ ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ యొక్క నిష్పత్తి యొక్క పరిమితికి సమానం. .

ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ అంటే ఏమిటి

ఇది రెండు పాయింట్ల విద్యుత్ ఛార్జీల సముదాయం పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటుంది మరియు సంకేతంలో ఎదురుగా ఉంటుంది మరియు వాటి నుండి పరిశీలన పాయింట్లకు ఉన్న దూరంతో పోలిస్తే ఒకదానికొకటి చాలా తక్కువ దూరంలో ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ యొక్క విద్యుత్ క్షణం ఏమిటి

ఇది డైపోల్ యొక్క ఛార్జ్‌లలో ఒకదాని యొక్క సంపూర్ణ విలువ యొక్క ఉత్పత్తికి సమానమైన వెక్టర్ పరిమాణం మరియు వాటి మధ్య దూరం మరియు ప్రతికూల నుండి ధనాత్మక చార్జ్‌కు దర్శకత్వం వహించబడుతుంది.

శరీరం యొక్క విద్యుత్ క్షణం ఏమిటి

ఇది పరిశీలనలో ఉన్న శరీరాన్ని రూపొందించే అన్ని ద్విధ్రువాల యొక్క విద్యుత్ కదలికల రేఖాగణిత మొత్తానికి సమానమైన వెక్టర్ పరిమాణం. "పదార్థం యొక్క ఇచ్చిన వాల్యూమ్ యొక్క విద్యుత్ క్షణం" ఇదే విధంగా నిర్వచించబడింది.