विद्युत क्षेत्र बनाम विद्युत विभव: अंतर और तुलना

जब दो आवेशित कणों को एक दूसरे के करीब लाया जाता है तो विद्युत धारा उत्पन्न होती है। उपस्थित आवेशों के आधार पर धारा के प्रवाह का वर्णन किया जाता है।

विद्युत धारा को विभिन्न मापों और इकाइयों का उपयोग करके मापा जा सकता है। इन इकाइयों और मापों को विद्युत धारा के मूल्य को निर्धारित करने में मदद के लिए परिभाषित और तैयार किया गया है।

उनमें से दो विद्युत क्षेत्र और विद्युत क्षमता हैं।

चाबी छीन लेना

1. विद्युत क्षेत्र एक वेक्टर मात्रा है जो क्षेत्र के भीतर एक आवेशित कण पर लगाए गए बल का प्रतिनिधित्व करता है, जो आवेशित कण द्वारा अनुभव किए गए बल की दिशा और परिमाण के बारे में जानकारी प्रदान करता है।
2. विद्युत क्षमता, जिसे वोल्टेज के रूप में भी जाना जाता है, एक अदिश राशि है जो अंतरिक्ष में एक विशेष बिंदु पर प्रति इकाई आवेश की संभावित ऊर्जा को मापती है, जो विद्युत क्षेत्र के भीतर एक आवेशित कण को ​​स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक कार्य की मात्रा को दर्शाती है।
3. विद्युत क्षेत्र और विद्युत क्षमता के बीच प्राथमिक अंतर उनकी प्रकृति है। विद्युत क्षेत्र एक वेक्टर मात्रा है जो आवेशित कण पर बल का प्रतिनिधित्व करती है, और विद्युत क्षमता एक अदिश राशि है जो प्रति इकाई आवेश की संभावित ऊर्जा को मापती है।

विद्युत क्षेत्र बनाम विद्युत क्षमता

विद्युत क्षेत्र एक सदिश राशि है। यह आवेशित कणों के आसपास का क्षेत्र है और आवेशित कण अपने परिवेश पर बल लागू करते हैं। विद्युत विभव एक अदिश राशि है। यह विद्युत क्षेत्र में आवेशित कणों को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने के लिए आवश्यक बल है।

विद्युत क्षेत्र आवेशित कणों द्वारा लगाए गए बल का माप है। प्रत्येक आवेशित कण में एक विद्युत क्षेत्र होता है, जो कण और उस बिंदु के बीच की दूरी में वृद्धि के साथ घटता है जहां बल मापा जा रहा है।

दूसरी ओर, विद्युत विभव, किसी कण के विद्युत क्षेत्र का माप है। दूरी बढ़ने के साथ विद्युत क्षमता भी कम हो जाती है।

माप की इकाई वोल्ट है।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	बिजली क्षेत्र	बिजली की क्षमता
परिभाषा	प्रति चार्ज बल की मात्रा	प्रति चार्ज ऊर्जा की मात्रा
परिमाण	वेक्टर क्वांटिटी	अदिश मात्रा
इकाइयों	न्यूटन प्रति कूलम्ब	वाल्ट
माप	आवेशित कणों द्वारा परिवेश पर लगाए गए बल का माप	विद्युत क्षेत्र का एक माप
निरंतरता	सदैव निरंतर नहीं रहता परंतु अनंत भी नहीं होता	सदैव सतत् है
दूरी से संबंध	दूरी बढ़ने के साथ घटती जाती है	दूरी का वर्ग बढ़ने के साथ घटती जाती है

विद्युत क्षेत्र क्या है?

विद्युत क्षेत्र वह बल है जो एक आवेशित कण आसपास पर लगाता है। यह दूरी बढ़ने के साथ घटती जाती है।

इसका कारण यह है कि बिंदु आवेशित कण से जितना दूर होगा, बल उतना ही कम लगेगा। कण के आवेश के आधार पर लगाया गया बल धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है।

विद्युत क्षेत्र की गणना का सूत्र आमतौर पर है,

E=F/q या E=Kq/r^2

कहा पे,

1.  ई=विद्युत क्षेत्र
2. एफ = लगाया गया बल
3. Q=कण का आवेश
4. r=आवेश की दूरी
5. के=स्थिर

सूत्र से, हम विद्युत क्षेत्र इकाई न्यूटन प्रति कूलम्ब (एन/सी) प्राप्त करते हैं, और विद्युत क्षेत्र की एसआई इकाई वोल्ट प्रति मीटर (वी/एम) है। इकाई के अनुसार विद्युत क्षेत्र को हम प्रति इकाई आवेश पर लगने वाले बल के रूप में भी परिभाषित कर सकते हैं।

विद्युत क्षेत्र को प्रत्येक आवेशित कण के आसपास के भौतिक क्षेत्र या क्षेत्र के रूप में भी वर्णित किया जाता है और यह उस क्षेत्र को मापता है जिस तक बल लगाया जा रहा है। आवेशित कण अन्य निकटवर्ती आवेशित कणों पर प्रतिकारक या आकर्षक बल लगाता है।

यह एक सदिश राशि है.

विद्युत क्षमता क्या है?

विद्युत विभव किसी आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने पर उत्पन्न विद्युत क्षेत्र का माप है। इसे विद्युत क्षेत्र पर एक इकाई आवेश को अनंत से एक बिंदु तक ले जाने पर की गई ऊर्जा या कार्य के रूप में भी वर्णित किया जाता है। त्वरण कण का शून्य है.

विद्युत विभव का सूत्र है,

V=W/Q या V=Kq/r

कहा पे,

1. वी=विद्युत क्षमता
2. डब्ल्यू=काम पूरा हो गया
3. Q,q=आवेश
4. आर=दूरी
5. के=स्थिर

सूत्र से, हम विद्युत विभव की इकाई जूल प्रति कूलम्ब (J/C) के रूप में प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन विद्युत विभव की SI इकाई वोल्ट (V) है। हम इकाइयों से विद्युत क्षमता को प्रति यूनिट चार्ज पर की गई ऊर्जा या कार्य के रूप में परिभाषित कर सकते हैं।

विद्युत विभव का सूत्र आवेशित कण और उसके आकार जैसे परिवर्तन के साथ बदलता है ठोस जिसके लिए क्षमता निर्धारित की जानी है।

यह एक अदिश राशि है.

विद्युत क्षेत्र और विद्युत क्षमता के बीच अंतर

1. परिभाषा विद्युत क्षेत्र और विद्युत क्षमता के बीच मुख्य अंतर है। विद्युत क्षेत्र प्रति इकाई आवेशित कण पर लगाया गया बल है, जबकि विद्युत विभव प्रति आवेशित कण पर किया गया कार्य या ऊर्जा है।
2. चूँकि विद्युत क्षेत्र लगाए गए बल की दिशा पर निर्भर करता है, यह एक सदिश राशि है। लेकिन विद्युत क्षमता में ऐसा नहीं है क्योंकि यह आवेशित कण या बल की दिशा से स्वतंत्र है और एक अदिश राशि बनी हुई है।
3. दोनों मापों की गणना के सूत्र अलग-अलग हैं; इसलिए, दोनों की SI इकाइयों में अंतर है। विद्युत क्षेत्र की SI इकाई वोल्ट प्रति मीटर या V/m है, जबकि विद्युत क्षमता की SI इकाई वोल्ट या केवल V है।
4. जैसा कि परिभाषाओं से पता चलता है, विद्युत क्षेत्र प्रति आवेशित कण पर लगने वाले बल को मापता है। विद्युत विभव प्रति आवेशित कण के विद्युत क्षेत्र या किए गए कार्य (या प्रयुक्त ऊर्जा) को मापता है।
5. विद्युत विभव हमेशा एक सतत कार्य होता है, जबकि विद्युत क्षेत्र एक सतत कार्य नहीं होता है। यह क्षेत्र-दर-क्षेत्र भिन्न-भिन्न होता है बिंदु से बिंदु चूँकि यह उस कण पर भी निर्भर करता है जिस पर बल लगाया जा रहा है। लेकिन मूल्य कभी अनंत की ओर नहीं जाता।
6. चूँकि आवेशित कणों या बिंदु और आवेशित कण के बीच बढ़ती दूरी के साथ लगने वाला बल कम हो जाता है, विद्युत क्षेत्र दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है। दूसरी ओर, विद्युत क्षमता दूरी के वर्ग (प्रारंभिक और अंतिम बिंदु के बीच की दूरी) के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

संदर्भ

1. https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429

अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023