ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ হল চার্জ এক্সচেঞ্জ যা ঘটে যখন দুটি পৃষ্ঠের হয় যোগাযোগ বা আলাদা। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিকের চার্জ কী এবং কীভাবে এটি খুঁজে বের করা যায় সে সম্পর্কে নিবন্ধে আলোচনা করা হয়েছে।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ধারণাটি একটি অ-সংযোগ শক্তি থেকে উদ্ভূত হয়েছে যা চার্জ একে অপরের উপর নিযুক্ত করে। এটি ধীর গতিশীল চার্জের বৈশিষ্ট্যগুলিকে নির্দেশ করে কারণ তাদের মধ্যে বলটি বড়। কুলম্ব আইন 'ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্স' হিসাবে এই ধরনের বলকে চিত্রিত করে যা চার্জ বিনিময়কে উস্কে দেয়।
চার্জ ধীরে ধীরে চলে যখন এটি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক অবস্থা বা স্ট্যাটিক ভারসাম্য. এটা ঘটে যখন আমরা ঘষা দুটি বস্তুর পৃষ্ঠতল এবং তারপর প্রতিটি পৃষ্ঠের চার্জ অন্য পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়। ঘষার আগে যে কোনো বস্তুকে ক নিরপেক্ষ রাষ্ট্র. অর্থাৎ, এর পরমাণুর সমান সংখ্যক ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জ রয়েছে।
কিন্তু যখন আমরা পৃষ্ঠগুলি ঘষে, তখন এটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন বা প্রোটন লাভ করে। যখন কণা নেতিবাচক থেকে বেশি ধনাত্মক আয়ন গ্রহণ করে, তখন তারা ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা হয়ে ওঠে। এই কণাগুলিতে, প্রোটন সংখ্যা ইলেকট্রনের সংখ্যার চেয়ে বেশি। যেখানে, কণাগুলি যখন আরও নেতিবাচক আয়ন অর্জন করে, তখন এটি ইলেকট্রনের মতো নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা হয়ে ওঠে।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উদাহরণ
ধরুন আমরা নিরপেক্ষ রড এবং সিল্ক কাপড় উভয়ই একে অপরের সাথে ঘষেছি। ঋণাত্মক চার্জ রড থেকে সিল্কের কাপড়ে চলে যায় এবং সিল্ক কাপড় থেকে ধনাত্মক চার্জ রডে চলে যায়। এভাবেই সিল্কের কাপড়ের নেট নেগেটিভ চার্জ রডের নেট পজিটিভ চার্জকে ভারসাম্যহীন করে। এটি একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক অবস্থা, যেখানে এই ধরনের অবস্থার জন্য দায়ী বলকে বলা হয় 'তড়িৎ শক্তি'.
(ক্রেডিট: শাটারস্টক)
লাইক চার্জ বা অনুরূপ অভিযোগ একে অপরের বিরোধিতা করে। অর্থাৎ, নেতিবাচক চার্জ নেতিবাচক চার্জ বা পজিটিভকে বিকর্ষণ করেve চার্জ ধনাত্মক চার্জকে বিকর্ষণ করে. যেখানে চার্জের বিপরীতে একে অপরকে আকর্ষণ করে, অর্থাৎ, ধনাত্মক চার্জ নেতিবাচক চার্জ আকর্ষণ করে. যদিও চার্জগুলি আকর্ষণ করে বা বিকর্ষণ করে, তবুও তারা পরমাণুর ভিতরে একে অপরকে আবদ্ধ করে রেখেছে ' নামক আরেকটি অ-সংযোগ শক্তির কারণে।পারমাণবিক বল' যা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের চেয়ে শক্তিশালী।
বাহিনীর প্রকার সম্পর্কে আরও পড়ুন।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের চার্জ কী?
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের চার্জ হল সমান বা অসদৃশ চার্জ যা r ঘটায়স্পর্ষক এবং আকর্ষণীয় বল.
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হয় বিকর্ষণকারী বা আকর্ষণীয়, অসদৃশ বা অভিযুক্ত কণার মধ্যে কাজ করে। বিনিময়ের পর চার্জযুক্ত কণার সঠিক মেরুত্ব থাকলে এটি বিকর্ষণীয়। যদি তাদের একটি বিপরীত মেরুত্ব থাকে, তাহলে তড়িৎ স্থিতিশীল বল আকর্ষণীয়।
যেহেতু চার্জ ম্যাটের একটি মৌলিক সম্পত্তিr, এর প্রতিটি উপাদানের একটি মানের সাথে চার্জ রয়েছে যা শূন্য, ধনাত্মক বা ঋণাত্মক হতে পারে। প্রোটন, একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা, পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ শক্তিশালী পারমাণবিক শক্তি, যেখানে ইলেকট্রন, একটি নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা, নিউক্লিয়াসের কাছে চলে। তার মানে, চার্জযুক্ত কণার চিহ্নটি বোঝায় যে পরমাণুতে অতিরিক্ত ইলেকট্রন রয়েছে এবং ইলেকট্রনের অভাব রয়েছে কিনা।
পরমাণুর অভ্যন্তরে একটি ধনাত্মক প্রোটন এবং ঋণাত্মক ইলেকট্রনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল পরমাণুর শক্তির জন্য দায়ী। এটি 10 এর দূরত্ব অতিক্রম করেছে-6m, যা একটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের এক-দশমাংশ ব্যাস।
- ধরুন একটি বিষয়ের সঠিক ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চার্জ রয়েছে, চার্জের মধ্যে বল শূন্য নেট চার্জ আছে।
- যদি দুটি ইন্টারঅ্যাক্টিং চার্জ, হয় ধনাত্মক এবং ধনাত্মক বা ঋণাত্মক বা ঋণাত্মক, চার্জের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল বিকর্ষণকারী এবং একটি ধনাত্মক '+' চিহ্ন রয়েছে। দুটি চার্জের মধ্যে ধনাত্মক বিকর্ষণ শক্তি দুর্বল। তাই, পারমাণবিক বল উভয় চার্জ আবদ্ধ করা প্রয়োজন.
- যদি দুটি মিথস্ক্রিয়া চার্জ ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক হয়, চার্জের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল আকর্ষণীয় এবং একটি নেতিবাচক '-' চিহ্ন রয়েছে। দুটি অসদৃশ চার্জকে আবদ্ধ করার জন্য আকর্ষণীয় ঋণাত্মক বল যথেষ্ট।
(ক্রেডিট: Shutterstock)
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের প্রথম সূত্র কী?
আকর্ষণ এবং বিকর্ষণের কুলম্ব সূত্র হল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের প্রথম সূত্র।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ফোর্সকে 'কুলম্ব বল' বলে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে কুলম্ব আইন যা বলে,
"দুটি চার্জের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের মাত্রা উভয় চার্জের মাত্রার সরাসরি সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যকার দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।"
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল বা দুটি মিথস্ক্রিয়া চার্জের মধ্যে কুলম্ব বল q1 এবং q2 দূরত্ব r দ্বারা পৃথক করা হয়,
F ∞ q1q2/r2
F=keq1q2/r2
যেখানে সমানুপাতিকতার ধ্রুবক ke হয় কুলম্বের ধ্রুবক.
ke 1/4πɛ এর সমান0
যেখানে ɛ0 বৈদ্যুতিক ধ্রুবক এর মান আছে 8.85 X 10-12 C2/Nm2
এবং π = 3.14
সমস্ত মান প্রতিস্থাপন,
ke= 1/4 * 3.14 *8.85*10-12
ke = 9 এক্স 109 Nm2c-2
(*) থেকে, আমরা শিখেছি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের শক্তি নিম্নলিখিত দুটি ভেরিয়েবলকে সতর্ক করার মাধ্যমে পরিবর্তিত হয়:
উভয় চার্জের মাত্রা
আমরা একটি বস্তুকে যত বেশি চার্জ করি, ততই এটি একে অপরকে আকর্ষণ করে বা বিকর্ষণ করে। ধরুন আমরা দুটি রডে ধনাত্মক চার্জ ধরে নিই। যদি আমরা উভয় রড সামান্য ঘষে, এটি সবেমাত্র এটিতে ধনাত্মক চার্জের মাত্রা বৃদ্ধি করে। ঘষা দুটি ধনাত্মক চার্জের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল শক্তিকে উন্নত করে যাতে চার্জগুলি আরও বেশি বিকর্ষণ করে। যদি একটি রড একটি ধনাত্মক চার্জ লাভ করে এবং অন্যটি একটি ঋণাত্মক চার্জ লাভ করে, তবে উভয় রড একে অপরকে আকর্ষণ করে কারণ ঘষার পরে চার্জ স্থানান্তরের বিপরীতে।
চার্জের মধ্যে দূরত্ব
আমরা যত বেশি দূরত্ব বাড়াই, তত কম চার্জ একে অপরকে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করে। যদি রডগুলিকে ঘষার পর একে অপরের কাছাকাছি আনা হয়, তারা শক্তি হিসাবে আরও বেশি আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করে ছোট দূরত্বের কারণে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল বৃদ্ধি পায় চার্জের মধ্যে কিন্তু ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল শূন্যের কাছাকাছি হয়ে যায় যখন আমরা চার্জের মধ্যে দূরত্বকে অসীমভাবে বড় করি।
যেহেতু কুলম্বের আকর্ষণ বা বিকর্ষণ আইন বিপরীত-বর্গ আইনঅর্থাৎ, দূরত্বের বিপরীত সমানুপাতিক বল, অনুরূপ নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র. কুলম্ব বা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল মাধ্যাকর্ষণ বলের চেয়ে বেশি শক্তিশালী, তবে উভয় অ-যোগাযোগ শক্তি দূরত্বের সাথে কম হয়। তা সত্ত্বেও, দ মাধ্যাকর্ষণ বল আকর্ষণীয়, কিন্তু ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বল হয় বিকর্ষণকারী বা আকর্ষণীয়।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের মাত্রা এবং চিহ্ন একটি বস্তুর ভরের পরিবর্তে একটি পরমাণুর মধ্যে দুটি ইন্টারঅ্যাক্টিং চার্জ দ্বারা বর্ণিত হয়।
মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে আরও পড়ুন।
কিভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ খুঁজে পেতে?
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ আবিষ্কৃত হয় চার্জ সংরক্ষণের আইন দ্বারা।
সংরক্ষণ আইন বলে যে বৈদ্যুতিক চার্জ ঘষার পরে তৈরি বা ধ্বংস করে না; তারা এক পৃষ্ঠ থেকে অন্য পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়। এটি একটি বস্তুর পোলারিটিতে রূপান্তর ঘটায় যেখানে চার্জ স্থানান্তরিত হয় এবং এই স্থানান্তরিত চার্জটি 'ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ' নামে পরিচিত।
(ক্রেডিট: Shutterstock)
অনুযায়ী চার্জ সংরক্ষণের আইন, q = ne
যেখানে n ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা চার্জের চিহ্নের উপর নির্ভর করে এবং e হল ইলেকট্রনিক চার্জ যার মান 1.60 x 1019 C.
সুতরাং, একটি ধনাত্মক চিহ্ন বিশিষ্ট একটি প্রোটনের মান q = + 1.60 x 1019 C এবং ঋণাত্মক চিহ্ন বিশিষ্ট একটি ইলেকট্রনের মান q = -1.60 x 1019 C.
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উদাহরণ
শূন্য নেট চার্জ বিশিষ্ট নিরপেক্ষ বস্তুতে ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জ প্রবর্তন করা যাক, অর্থাৎ q = 0
ধরুন আমরা নিরপেক্ষ গোলকের কাছে নেট চার্জ +q = 6e সহ একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত রড নিয়ে এসেছি। ইতিবাচক চার্জযুক্ত রডটিতে ছয়টি প্রোটন রয়েছে যা একে অপরের থেকে দূরে চলে যায় যেহেতু এটি বিকর্ষণীয়। তাই তাদের দুটি প্রোটন একটি নিরপেক্ষ গোলকের মধ্যে স্থানান্তরিত হয়, এটিকে নেট চার্জ +q = 2e দ্বারা ইতিবাচকভাবে চার্জ করে, যেখানে রডের নেট চার্জ +q = 4e হয়।
স্থানান্তরের আগে রাস্তা এবং গোলকের সিস্টেমের মোট চার্জ 6e, এবং স্থানান্তরের পরে 6e। এভাবেই সিস্টেমের মোট চার্জ সংরক্ষণ করা হয় এবং আমরা স্থানান্তরের পরে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্সের চার্জ আবিষ্কার করতে পারি।
সংরক্ষণ আইন সম্পর্কে আরও পড়ুন.
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের একক কী?
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের একক হল কুলম্ব (সি হিসাবে সংক্ষিপ্ত)।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সিস্টেমের এককটি বর্তমান, ভোল্টেজ এবং চার্জের মতো বৈদ্যুতিক পরিমাণ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য চার্জের উপর প্রয়োগ করা বল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ইউনিটে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জকে সংজ্ঞায়িত করে। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জের SI ইউনিট হল Coulomb (C), এবং CGS একক স্ট্যাটকুলম্ব (statC)।
1 সি = 3.3 x 10 -10 statC
মধ্যে সিস্টেম ইন্টারন্যাশনাল (SI) ইউনিট, চার্জগুলি আকর্ষণ বা বিকর্ষণের কুলম্ব আইন থেকে প্রাপ্ত, অনুমতিকে মাত্রাহীন পরিমাণ হিসাবে ধরে নিয়ে। দ্য সেন্টিমিটার-গ্রাম-সেকেন্ড (সিজিএস) ইউনিt, যেমন statcoulomb, নামেও পরিচিত চার্জের ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক একক (esu) or ফ্র্যাঙ্কলিন (ফরাসী ভাষায়)
CGS ইউনিটে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ প্রকাশের প্রাথমিক কারণ হল অন্যান্য প্রকাশ করা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের নিয়ম.
এসআই ইউনিট সম্পর্কে আরও পড়ুন।
