এই প্রবন্ধে, আমরা আলোচনা করব কিভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল এবং কণার মধ্যে চার্জ একে অপরের উপর নির্ভরশীল।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হল যথাক্রমে অসদৃশ এবং লাইক চার্জ দুটির মধ্যে আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ শক্তি এবং চার্জযুক্ত কণার গুণফলের উপর সরাসরি নির্ভরশীল।
বৈদ্যুতিক বল কি সরাসরি চার্জের সমানুপাতিক?
বৈদ্যুতিক বল সরাসরি দুটি চার্জের গুণফলের উপর এবং উভয়কে আলাদা করার দূরত্বের উপর নির্ভর করে।
যদি q1 এবং q2 উভয়ই চার্জিত কণার মত, তারপর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল ধনাত্মক এবং বিকর্ষণকারী; এবং যদি উভয়ই বিভিন্ন চার্জ নিয়ে গঠিত, অর্থাৎ, যদি একটি ধনাত্মক এবং অন্যটি ঋণাত্মক হয় তবে তড়িৎ স্থিতিশীল বল হবে ঋণাত্মক এবং আকর্ষণীয়।
সার্জারির বৈদ্যুতিক বল সূত্র দ্বারা কণার চার্জের সাথে সম্পর্কিত,
F=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
যেখানে 1/ 4πɛ=9*109Nm2/C2
ɛ = 8.85*10-12Nm2/C2
q1 এবং q2 দুটি চার্জযুক্ত কণা, এবং
d হল দুটি চার্জের মধ্যে একটি দূরত্ব
যেহেতু, FA∝Bq1q2
চার্জের গুণফল ঋণাত্মক হলে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল ঋণাত্মক এবং দুটি চার্জের মধ্যবর্তী বল হল আকর্ষণ।
আর গুণফল ধনাত্মক হলে দুটি চার্জের মধ্যবর্তী বলটি বিকর্ষণকারী বল এবং বলটি ধনাত্মক।
চার্জের গুণফলের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল দুটি চার্জযুক্ত কণাকে বিপরীতভাবে সংযুক্ত করার দূরত্বের উপরও নির্ভর করে। দুটির মত চার্জের মধ্যে ব্যবধান বাড়লে দুটির মধ্যকার তড়িৎ স্থিতিশীল বলের প্রভাব কমে যায়। দুটি অসদৃশ চার্জের বিভাজনের দূরত্ব বাড়লে দূরত্বের সাথে আকর্ষণ বলও বৃদ্ধি পায়।
আরও পড়ুন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল এবং দূরত্ব: কি, কখন, কিভাবে এবং বিস্তারিত তথ্য.
সমস্যা 1: দুটি চার্জযুক্ত কণা বিবেচনা করুন Q1, প্রশ্ন2, প্রশ্ন3, এবং Q4 যথাক্রমে -1C, 3C, -2C, এবং 1C চার্জ বহন করে। কণা Q এর উপর তড়িৎ স্থিতিশীল বল গণনা করুন1.
সমাধান: একটি কণার উপর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল Q1 চার্জের কারণে Q2 is
F1=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
= 9 * 109(-3/4)
=-6.75*109N
একটি কণার উপর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল Q1 চার্জের কারণে Q3 is
F2=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
= 9 * 109 (-1C)* (-2C)(2.8)2
= 9 * 109*{2/7.84}
=2.3*9*109N
একটি কণার উপর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল Q1 চার্জের কারণে Q4 is
F2=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
= 9 * 109 (-1C)* (-2C)(2)2
= 9 * 109*{1/4}
=-2.25*109N
অত: পর নেট ফোর্স চার্জে অভিনয় করছে Q1 হল
F=F1+F2+F3
=(-6.75+2.3+(-2.25))*109
=-6.7*109N
এইভাবে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে দুটি চার্জের গুণফল যদি ধনাত্মক হয় তবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলটি ধনাত্মক হবে, অন্যথায়, এটি ঋণাত্মক যা আকর্ষণীয় বল।
আরও পড়ুন দুটি প্লেটের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র: সূত্র, ম্যাগনিটিউড, দিকনির্দেশ, ইমপ FAQs.
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে চার্জে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হল একটি বল যা কিছু দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা চার্জযুক্ত কণাগুলির মধ্যে অনুভব করা হয়।
একটি চার্জযুক্ত কণা দ্বারা অন্য চার্জ ক্যারিয়ারের উপর আরোপিত বলটি নিজের দ্বারা উত্পাদিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের এবং যে কণাটির উপর বল প্রয়োগ করা হয় তার মোট চার্জের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
যদি দুটি চার্জ বাহকের কারণে বলটি সম্পর্ক দ্বারা দেওয়া হয় F=1/ 4πɛ (q1q2/r2), তারপর q চার্জের কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র1 ই1=1/ 4πɛ (q1/r12) এবং q চার্জের কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র2 ই2=1/ 4πɛ (q2/r22)
তাই, চার্জ q-তে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল অনুভব করে1 চার্জের কারণে q2 হল F=q1E1, এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল চার্জে অভিজ্ঞ q2 চার্জের কারণে q1 হল F=q2E2.
এখন আমরা বলতে পারি যে E=F/q
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র হল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল এবং বাহকের চার্জের অনুপাত। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল চার্জযুক্ত কণা দ্বারা উত্পাদিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সীমার মধ্যে থাকে।
আরও পড়ুন স্থিরবিদু্যত্বিজ্ঞান.
সমস্যা 2: 3cm দূরত্বে +3C আধানের কণার কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র কী? 1cm দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা +5C চার্জের উপর এটি কত বল প্রয়োগ করবে?
প্রদত্ত: q1=+3C
q2=+1C
r1= 3cm
r2= 5cm
3 সেমি দূরত্বে +3C চার্জের কারণে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র
E1=1/ 4πɛ (q1/r12)
= 9 * 109(3 / 32)
= 3 * 109N
দুটি কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হল
F=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
= 9 * 109*{3*1/52}
= 9 * 109*{3/25}
= 1.08 * 109 N
আরও পড়ুন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল রক্ষণশীল: সম্পূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি.
কিভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স চার্জের উপর কাজ করে?
চার্জযুক্ত কণাগুলি গতিশীলতার উপর তাদের নিজস্ব বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং কণার চার্জ এবং অন্যান্য চার্জ থেকে বিচ্ছিন্নতার ফাঁকে সীমাবদ্ধ থাকে।
নেতিবাচক চার্জ বাহক ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণার উপর একটি আকর্ষণীয় বল এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণার উপর বিকর্ষণকারী বল প্রয়োগ করবে।
চার্জ ক্যারিয়ার একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করবে যার মধ্যে এই আকর্ষণ বা বিকর্ষণ শক্তি প্রভাবিত হবে। অনুরূপ চার্জের মধ্যে তড়িৎ স্থিতিশীল বল সর্বদা বিকর্ষণকারী বল কারণ তারা একে অপরের থেকে দূরে সরে যাওয়ার প্রবণতা রাখে কারণ দুটির চার্জ বাহক একই এবং তারা বিপরীত দিকে ঘুরতে থাকে।
যদি দুটি কণা থাকে চার্জের বিপরীতে, তাহলে তারা একে অপরের প্রতি আকর্ষণ বল দেখাবে কারণ নেতিবাচক চার্জ নিরপেক্ষ পেতে ইতিবাচক চার্জের সাথে আবদ্ধ হতে চায়।
আরও পড়ুন নেট ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স: কিভাবে খুঁজে পাবেন, সমস্যা এবং প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী.
সচরাচর জিজ্ঞাস্য
প্রোটন এবং ইলেকট্রনের মধ্যে 1fm দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা তড়িৎ স্থিতিশীল বলকে কী বলে?
আমাদের আছে, d=1fm=10-15m
প্রোটনের চার্জ q1= 1.6 * 10-19
ইলেকট্রনের চার্জ q1=-1.6*10-19
সুতরাং, দুটি চার্জ কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল
E=1/ 4πɛ (q1q2/r2)
= 9 * 109* 1.6*10-19 *1.6*10-19/ (১০-15)2
=230.4 এন
ইলেকট্রন এবং প্রোটনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হল 230.4N।
কিভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল মহাকর্ষ বল থেকে আলাদা?
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল F=Kq হিসাবে দেওয়া হয়1q2/r2 whereK=9*109Nm2/C2 এবং মহাকর্ষীয় বল F সম্পর্ক দ্বারা দেওয়া হয়G=জি মি1m2/r2 যেখানে G=6.67*10-11 Nm2Kg2.
দুটি চার্জের মধ্যবর্তী বলকে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল বলা হয় যা আকর্ষণীয় বা বিকর্ষণকারী হতে পারে, যেখানে ভরযুক্ত দুটি বস্তুর মধ্যকার মাধ্যাকর্ষণ বলকে অভিকর্ষ বল বলা হয় এবং এটি সর্বদা আকর্ষণীয় বল।
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র কিভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের উপর নির্ভর করে?
এমনকি একটি একক চার্জযুক্ত কণা তার নিজস্ব বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিসর তৈরি করতে পারে যার মধ্যে এটি অন্যান্য চার্জযুক্ত কণার উপর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল প্রয়োগ করে।
কণার মধ্যে বিক্রিয়া করে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শক্তি কণাগুলিকে একে অপরের থেকে দূরে সরিয়ে দেয় বা আকর্ষণ করে, তাই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল কী বোঝায়?
নেতিবাচক তড়িৎ শক্তি দুটি চার্জিত কণার মধ্যে আকর্ষণ বল বোঝায়।
এটি বলে যে দুটি চার্জযুক্ত কণার গুণফল ঋণাত্মক, অর্থাৎ একটি চার্জ ধনাত্মক এবং আরেকটি ঋণাত্মক চার্জযুক্ত।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল কত প্রকার?
চার্জ বাহকের সংখ্যাগরিষ্ঠের উপর নির্ভর করে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলকে একটি আকর্ষণীয় বল এবং একটি বিকর্ষণকারী শক্তিতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
এই শক্তিগুলি সম্পূর্ণরূপে কণা বহন করে তার উপর নির্ভর করে। ঋণাত্মক চার্জ ধনাত্মক চার্জ কণার প্রতি আকর্ষণ বল এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কণার প্রতি বিকর্ষণ বল দেখাবে।
