ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ

ਕੰਡਕਟਿੰਗ ਮਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਕਿਸੇ ਇਨਫਾਇਨਾਈਟ (ਅਨੰਤ) ਸ਼ੀਟ ਉੱਤੇ ਲਮਕਾਏ ਕਿਸੇ ਪੋਆਇੰਟ ਪੌਜ਼ਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੋ ਰਹੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ

ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਉਹ ਖੇਤਰ ਜਿੱਥੇ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦਾ ਬਲ ਮਹਿਸੂਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੋਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਵੈਕਟਰ ਫੀਲਡ ਹੁੰਦੀ ਹੇ ਜੋ ਸਪੇਸ ਅੰਦਰਲੇ ਹਰੇਕ ਬਿੰਦੂ ਨੂੰ ਕੂਲੌਂਬ ਫੋਰਸ ਨਾਲ ਜੋੜਦੀ ਹੈ ਜੋ ਓਸ ਬਿੰਦੂ ਉੱਤੇ ਰੱਖੇ ਕਿਸੇ ਅਤੀ-ਸੂਖਮ ਟੈਸਟ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਤਿ ਯੂਨਿਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਅਨੁਭਵ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਨਾਲ ਤਬਦੀਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਮੈਗਨੇਟਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਦੁਆਰਾ ਇੰਡਿਊਸ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਮੈਗਨੇਟਿਕ ਫੀਲਡ ਨਾਲ ਮਿਲ ਕੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡ ਰਚਦੀ ਹੈ।

ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ

ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਹੋਏ ਪੋਆਇੰਟ ਉੱਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ $\mathbf {E}$, ਓਸ (ਵੈਕਟਰ) ਫੋਰਸ $\mathbf {F}$ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੋਰਸਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਲੌਰੰਟਜ਼ ਫੋਰਸ) ਦੁਆਰਾ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਦੇ ਕਿਸੇ ਸਟੇਸ਼ਨਰੀ ਟੈਸਟ ਪਾਰਟੀਕਲ ਉੱਤੇ ਲਗਦਾ ਹੈ। ਚਾਰਜ $q$ ਵਾਲ਼ਾ ਕੋਈ ਪਾਰਟੀਕਲ ਇੱਕ ਫੋਰਸ $\mathbf {F} =q\mathbf {E}$ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀਆਂ SI ਯੂਨਿਟਾਂ ਨਿਊਟਨ ਪ੍ਰਤਿ ਕੂਲੌਂਬ (N⋅C⁻¹) ਹਨ ਜਾਂ ਇਸਦੇ ਸਮਾਨ ਹੀ, ਵੋਲਟ ਪ੍ਰਤਿ ਮੀਟਰ (V⋅m⁻¹) ਹਨ, ਜੋ SI ਬੇਸ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਮੁਤਾਬਿਕ kg⋅m⋅s⁻³⋅A⁻¹ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਸੋਰਸ

ਕਾਰਣ ਅਤੇ ਵਿਵਰਣ

ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਜਾਂ ਬਦਲ ਰਹੀਆਂ ਚੁੰਬਕੀ ਫੀਲਡਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਵਾਲਾ ਅਸਰ ਗਾਓਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਰਾਹੀਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤੇ ਮੈਗਨੈਟਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਵਾਲਾ ਅਸਰ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਦੇ ਫੈਰਾਡੇ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਦੋਵੇਂ ਮਿਲ ਕੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਬੀਹੇਵੀਅਰ ਨੂੰ ਚਾਰਜ ਰੀਪਾਰਟੀਸ਼ਨ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਫੀਲਡ ਦੇ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫੀ ਹਨ। ਫੇਰ ਵੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਮੈਗਨੇਟਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੇ ਹੀ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਦੋਵੇਂ ਫੀਲਡਾਂ ਦੀਆਂ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ ਮੇਲ ਲਈਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਰਲ ਕੇ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਦੀਆਂ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ ਰਚਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਦੋਵੇਂ ਫੀਲਡਾਂ ਨੂੰ ਚਾਰਜਾਂ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।

ਕਿਸੇ ਇੱਕਸਾਰ ਅਵਸਥਾ (ਸਟੇਸ਼ਨਰੀ ਚਾਰਜਾਂ ਅਤੇ ਕਰੰਟਾਂ) ਦੇ ਸਪੈਸ਼ਲ ਕੇਸ (ਖਾਸ ਮਾਮਲੇ) ਵਿੱਚ, ਮੈਕਸਵੈੱਲ-ਫੈਰਾਡੇ ਇੰਡਕਟਿਵ ਅਸਰ ਅਲੋਪ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜਨ ਦੋਵੇਂ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ (ਸਮੀਕਰਨਾਂ) (ਗਾਓਸ ਦਾ ਨਿਯਮ $\nabla \cdot \mathbf {E} ={\frac {\rho }{\varepsilon _{0}}}$ ਅਤੇ ਫੈਰਾਡੇ ਦਾ ਨਿਯਮ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਵੀ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਟਰਮ $\nabla \times \mathbf {E} =0$ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ), ਰਲ ਕੇ ਕੂਲੌਂਬ ਦਾ ਨਿਯਮ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਿਸੇ ਚਾਰਜ ਡੈਂਸਟੀ $\mathbf {\rho } (\mathbf {r} )$ ($\mathbf {r}$ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਪੁਜੀਅਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ) ਵਾਸਤੇ

${\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {r}})={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}\int d{\boldsymbol {r'}}\rho ({\boldsymbol {r'}}){{\boldsymbol {r}}-{\boldsymbol {r'}} \over |{\boldsymbol {r}}-{\boldsymbol {r'}}|^{3}}$

ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ ਵੈਕੱਮ ਦੀ ਪਰਮਿਟੀਵਿਟੀ $\varepsilon _{0}$, ਜਰੂਰ ਹੀ ਸਬਸਟੀਟਿਊਟ ਕਰ ਦੇਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਚਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਖਾਲੀ ਮੀਡੀਆ (ਮਾਧਿਅਮ) ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਨਿਰੰਤਰ ਬਨਾਮ ਅਨਿਰੰਤਰ ਚਾਰਜ ਰੀਪਾਰਟੀਸ਼ਨ

ਮੁੱਖ ਲੇਖ: ਚਾਰਜ ਡੈਂਸਟੀ

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨਟਿਜ਼ਮ ਦੀਆਂ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨਿਰੰਤਰ ਪ੍ਰਸਤੁਤੀ ਵਿੱਚ ਬੇਹਤਰ ਦਰਸਾਈਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਫੇਰ ਵੀ ਚਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਕਦੇ ਕਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬੇਹਤਰ ਤੌਰ ਤੇ ਡਿਸਕ੍ਰੀਟ ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਦਰਸਾਉਣਾ ਠੀਕ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ; ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਕੁੱਝ ਮਾਡਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਅਜਿਹੇ ਪੋਆਇੰਸ ਸੋਰਸਾਂ (ਸੋਮਿਆਂ੦ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਦਰਸਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਚਾਰਜ ਡੈਂਸਟੀ ਸਪੇਸ ਦੇ ਇੱਕ ਅਤਿਸੂਖਮ ਟੁਕੜੇ ਉੱਤੇ ਅਨੰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਕੋਈ ਚਾਰਜ $q$ ਜੋ $\mathbf {r_{0}}$ ਉੱਤੇ ਸਥਿਤ ਹੋਵੇ, ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਇੱਕ ਚਾਰਜ ਡੈਂਸਟੀ $\rho (\mathbf {r} )=q\delta (\mathbf {r-r_{0}} )$ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ (ਤਿੰਨ ਡਾਇਮੈਨਸ਼ਨਾਂ ਅੰਦਰ) ਡੀਰਾਕ ਡੈਲਟਾ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਕਿਸੇ ਚਾਰਜ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਨੂੰ ਕਈ ਛੋਟੇ ਪੋਆਇੰਟ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੰਖੇਪਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਸੁਪਰਪੁਜੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ

ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਸੁਪਰਪੁਜੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਕਿਉਂਕਿ ਮੈਕਸਵੈੱਲ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ ਲੀਨੀਅਰ (ਰੇਖਿਕ) ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਜੇਕਰ $\mathbf {E} _{1}$ ਅਤੇ $\mathbf {E} _{2}$ ਓਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਹੋਣ ਜੋ ਚਾਰਜਾਂ $\rho _{1}$ ਅਤੇ $\rho _{2}$ ਦੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਈਆਂ ਹੋਣ, ਤਾਂ ਚਾਰਜਾਂ $\rho _{1}+\rho _{2}$ ਦੀ ਡਿਸਟ੍ਰੀਬਿਊਸ਼ਨ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ $\mathbf {E} _{1}+\mathbf {E} _{2}$ ਬਣਾਏਗੀ; ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਕੂਲੌਂਬ ਦਾ ਨਿਯਮ ਵੀ ਚਾਰਜ ਡੈਂਸਟੀ ਅੰਦਰ ਲੀਨੀਅਰ ਹੀ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਬਹੁਤ ਬਿੰਦੂ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਫੀਲਡ ਦਾ ਹਿਸਾਬ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਚਾਰਜ $q_{1},q_{2},...,q_{n}$ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ $\mathbf {r} _{1},\mathbf {r} _{2},...\mathbf {r} _{n}$ ਉੱਤੇ ਸਟੇਸ਼ਨਰੀ ਹੋਣ, ਤਾਂ ਕਰੰਟਾਂ ਦੀ ਗੈਰ-ਹਾਜ਼ਰੀ ਵਿੱਚ, ਸੁਪਰਪੁਜੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਸਾਬਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨਤੀਜਨ ਫੀਲਡ ਕੂਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਰਾਹੀਂ ਦਰਸਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਰੇਕ ਪਾਰਟੀਕਲ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਈਆਂ ਫੀਲਡਾਂ ਦਾ ਜੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ:

$\mathbf {E} (\mathbf {r} )=\sum _{i=1}^{N}\mathbf {E} _{i}(\mathbf {r} )={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\sum _{i=1}^{N}q_{i}{\frac {\mathbf {r} -\mathbf {r} _{i}}{|\mathbf {r} -\mathbf {r} _{i}|^{3}}}$

ਆਹ ਵੀ ਵੇਖੋ

• ਬਿਜਲੀ

ਬਾਹਰੀ ਲਿੰਕ

• Electric field in "Electricity and Magnetism", R Nave – Hyperphysics, Georgia State University
• 'Gauss's Law' – Chapter 24 of Frank Wolfs's lectures at University of Rochester
• 'The Electric Field' – Chapter 23 of Frank Wolfs's lectures at University of Rochester
• MovingCharge.html – An applet that shows the electric field of a moving point charge
• Fields – a chapter from an online textbook
• Learning by Simulations Interactive simulation of an electric field of up to four point charges
• Java simulations of electrostatics in 2-D and 3-D
• Interactive Flash simulation picturing the electric field of user-defined or preselected sets of point charges by field vectors, field lines, or equipotential lines. Author: David Chappell