विद्युतचुंबकत्व
रेखीय आवेश का क्षेत्र
रेखा आवेश एक बेलनाकार सममित क्षेत्र बनाता है; रेखा के ऊपर और नीचे E तीरों का परीक्षण करें।
रेखीय आवेश का क्षेत्र — इंटरैक्टिव विद्युतचुंबकत्व सिमुलेशन। रेखा आवेश एक बेलनाकार सममित क्षेत्र बनाता है; रेखा के ऊपर और नीचे E तीरों का परीक्षण करें। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
रेखीय आवेश क्षेत्र
रेखीय आवेश एक बेलनाकार सममित क्षेत्र बनाता है; रेखा के ऊपर और नीचे E तीरों की जाँच करें।
रेखीय आवेश एक बेलनाकार सममित क्षेत्र बनाता है; रेखा के ऊपर और नीचे E तीरों की जाँच करें।
- E ∝ λ/r (बेलनाकार)
- F = qE
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
एक परिमित सीधी छड़ अपनी लंबाई में समान रूप से फैले हुए आवेश को वहन करती है। लंबवत समद्विभाजक पर, क्या आवेश की रेखा से क्षेत्र बिंदु आवेश के समान 1 /r² नियम का पालन करता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- हाँ - काफी दूर से, यह अभी भी एक बिंदु आवेश जैसा दिखता है।
- फ़ील्ड विस्तारित चार्ज वितरण से दूरी पर निर्भर नहीं करता है।
- नहीं - आवेश की एक सीमित रेखा की अपनी, अधिक जटिल दूरी निर्भरता होती है, कोई सरल 1 /r² नियम नहीं।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- लम्बवत् दूरी D (m)
आप क्या मापते हैं:
- क्षेत्र शक्ति E_y (N/C)
जाँच कैसे चलती है
- line-charge प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। रॉड 4.8 मीटर लंबाई पर 2 nC/m का एक रैखिक चार्ज घनत्व वहन करती है।
- लंबवत द्विभाजक पर field-strength रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए रॉड के मध्य बिंदु से लंबवत दूरी निर्धारित करें और क्षेत्र की ताकत रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
परिमित आवेशित रेखा का क्षेत्र (द्विभाजक पर) — E = k·q/r²
एक समान रूप से चार्ज की गई छड़ के साथ कूलम्ब के नियम को एकीकृत करने से लंबवत द्विभाजक पर एक क्षेत्र मिलता है जो एक अनंत रेखा के 1 /d फ़ॉलऑफ़ (क्लोज़ अप) और एक बिंदु चार्ज के 1 /d² फ़ॉलऑफ़ (दूर) के बीच अंतरित होता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, k = 8.99×10⁹ N·m²/C², λ = 2 nC/m, L_half = 2.4 m का उपयोग करके E_y = −2kλL_half/(d·√(L_half² + d²)) की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
- बताएं कि आवेश क्षेत्र की एक सीमित रेखा 1 /r² जैसे स्वच्छ शक्ति नियम तक कम क्यों नहीं होती है - यह √(L_half² + d²). संयोजन के माध्यम से दूरी d और रॉड के half-length दोनों पर निर्भर करता है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- जैसे ही दूरी d छड़ की लंबाई की तुलना में बहुत छोटी हो जाती है, सूत्र E ≈ −2kλ/d (क्लासिक 'आवेश की अनंत रेखा' परिणाम, जो 1/d² नहीं बल्कि 1/d के रूप में गिरता है) के करीब पहुंचता है, अपने सूत्र का उपयोग करके समझाएं कि जब आप इसके करीब होते हैं तो परिमित छड़ एक अनंत की तरह व्यवहार क्यों करती है।
- जैसे ही दूरी d रॉड की लंबाई की तुलना में बहुत बड़ी हो जाती है, सूत्र को point-charge परिणाम E ≈ kQ_total/d² (Q_total = λ·2L_half के साथ) तक पहुंचना चाहिए, भौतिक रूप से समझाएं कि एक विस्तारित चार्ज वितरण काफी दूर से एक बिंदु चार्ज की तरह क्यों दिखता है।
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 8: Electric Charges, Fields, and Gauss's Law
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- रेखीय आवेश में आपका स्वागत है
- परीक्षण आवेश
- चलाएँ दबाएँ
- रेखीय आवेश का क्षेत्र
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।