کولوم کا قانون
دو باردار اجسام ایک دوسرے پر برقی قوت سے دھکیلتے یا کھینچتے ہیں۔ کوئی بھی بار بڑا ہو تو قوت بڑھ جاتی ہے، مگر بار دور ہوتے ہی قوت بہت تیزی سے مدھم ہو جاتی ہے — فاصلہ دو گنا کرنے سے قوت صرف ایک چوتھائی رہ جاتی ہے۔
فارمولہ
F = k · q₁ · q₂ / r²
- F — قوت (N): دونوں باروں کے درمیان برقی دھکا یا کھینچاؤ
- k — کولوم مستقل (N·m²/C²): مقرر عدد، تقریباً نو ضرب دہ کی نویں طاقت، جو برقی قوت کی شدت لگاتا ہے
- q₁ — پہلا بار (C): پہلے جسم پر برقی بار کی مقدار
- q₂ — دوسرا بار (C): دوسرے جسم پر برقی بار کی مقدار
- r — فاصلہ (m): دونوں باروں کے مراکز کا فاصلہ
حل شدہ مثال
دو چھوٹے چارج، q₁ = 2 μC اور q₂ = 1 μC، 0.1 میٹر کے فاصلے پر ہیں۔ وہ ایک دوسرے پر کیا برقی قوت ڈالتے ہیں؟
- q₁ = 2 μC
- q₂ = 1 μC
- r = 0.1 m
- F = k · q₁ · q₂ / r²
- F = (9×10⁹ · 2×10⁻⁶ · 1×10⁻⁶) / (0.1)²
F = 1.8 N
خود کو آزمائیں
وہی دو بار دو گنا فاصلے، 0.2 میٹر پر کھینچے جاتے ہیں۔ نئی قوت کیا ہے؟
- 0.9 N
- درست جواب: 0.45 N
- 3.6 N
درست ہے! فاصلہ دگنا کرنا قوت کو چار سے تقسیم کرتا ہے، چونکہ فاصلہ مربع ہے: 1.8 N ÷ 4 = 0.45 N۔
r کو 0.1 میٹر پر رکھ کر، q₁ دو گنا ہو کر 4 µC اور q₂ وہی 1 µC۔ نئی قوت کیا ہے؟
- 1.8 N
- 0.9 N
- درست جواب: 3.6 N
بالکل — قوت ہر چارج کے براہ راست متناسب ہے، پس q₁ دگنا کرنا F دگنی کرتا ہے: 1.8 N × 2 = 3.6 N۔
آپ یہ کہاں دیکھتے ہیں
بیلون کو اپنے بالوں پر رگڑو اور وہ دیوار پر لگ جاتا ہے؛…
عام غلطیاں
ریفلیکسی غلطی یہ ہے: فاصلہ دگنا کریں تو طاقت نصف ہو — لیکن فاصلہ مربع ہے، تو دگنا کرنے سے طاقت چار سے حصہ ہو جاتی ہے (1.8 N کو 0.45 N ہو جاتا ہے)، اور تگنا کرنے سے نو سے حصہ ہو جاتی ہے۔ چارجز کو ایسا کوئی نمایا نہیں: ایک چارج دگنا کریں تو طاقت بس دگنی ہو جاتی ہے (1.8 N کو 3.6 N ہو جاتا ہے)، اور صرف r F = k · q₁ · q₂ / r² میں مربع ہوتا ہے۔ یاد رکھو طاقت ایک دوسرے کو دور کی طرف بھی دھکیل سکتی ہے یا قریب کی طرف کھنچ سکتی ہے — کشش ثقل کے برعکس، چارجز دونوں اشارے میں آتے ہیں۔
یہ کیسے جڑا ہے
یہ کشش ثقل کا برقی جڑواں ہے: F = k · q₁ · q₂ / r² بالکل نیوٹن کے قانون جیسے الٹی مربع کی جیومیٹری رکھتا ہے، کمیت کو چارج سے بدل کر اور دھکیلنے کو شامل کر کے۔ یہ پورے برقی اور مقناطیسی ماڈیول کی بنیاد ہے — کاپاسیٹنس، اگلے میں، یہ ہے کہ جب تم چارج کو محفوظ کرتے ہو جو یہ قانون حرکت دیتا ہے، اور ہر بعد والا درس یہ فرض کرتا ہے کہ چارجز اسی طریقے سے ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔