कूलम्ब का नियम क्या है?
कूलम्ब का नियम दो स्थिर, बिंदु-समान विद्युत आवेशों के बीच लगने वाले विद्युतस्थैतिक बल को बताता है। यह बल दोनों आवेशों के गुणनफल के समानुपाती और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यदि परिणाम धनात्मक आता है तो बल प्रतिकर्षण वाला होता है (समान आवेश), जबकि ऋणात्मक परिणाम आकर्षण बल दर्शाता है (विपरीत आवेश)।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
दोनों आवेश \(q_1\) और \(q_2\) को कूलम्ब (C) में तथा उनके बीच की दूरी \(r\) को मीटर (m) में दर्ज करें। आवेशों को वैज्ञानिक संकेतन (scientific notation) में भी लिखा जा सकता है, जैसे एक माइक्रोकूलम्ब के लिए 1e-6। कैलकुलेटर आपको न्यूटन में बल का परिमाण, चिह्न-सहित बल का मान, और यह बताता है कि अंतःक्रिया आकर्षण वाली है या प्रतिकर्षण वाली।
सूत्र को समझें
समीकरण है $$F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^{2}}$$ जहाँ \(k\) कूलम्ब स्थिरांक है, जिसका मान लगभग \(8.988 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) होता है। यह स्थिरांक \(k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\) से प्राप्त होता है, जहाँ \(\varepsilon_0\) निर्वात की विद्युतशीलता (permittivity of free space) है। चूँकि बल दूरी के वर्ग के साथ घटता है, इसलिए दूरी दोगुनी करने पर बल अपने मूल मान का एक-चौथाई रह जाता है।
हल किया गया उदाहरण
मान लीजिए दो आवेश \(q_1 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) और \(q_2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) एक-दूसरे से \(0.1\ \text{m}\) की दूरी पर रखे हैं। तब $$F = 8.988 \times 10^{9} \times \frac{(1 \times 10^{-6})(1 \times 10^{-6})}{(0.1)^{2}} = 8.988 \times 10^{9} \times \frac{1 \times 10^{-12}}{0.01} = 0.8988\ \text{N}$$ चूँकि दोनों आवेश धनात्मक हैं, इसलिए बल प्रतिकर्षण वाला होगा।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
मुझे कौन-सी इकाइयाँ इस्तेमाल करनी चाहिए? SI इकाइयों का उपयोग करें: आवेश के लिए कूलम्ब और दूरी के लिए मीटर, जिससे बल न्यूटन में प्राप्त होता है।
ऋणात्मक परिणाम का क्या अर्थ है? चिह्न-सहित बल का ऋणात्मक मान दर्शाता है कि आवेश एक-दूसरे को आकर्षित कर रहे हैं (एक धनात्मक, एक ऋणात्मक)। जो परिमाण दिखाया जाता है वह हमेशा धनात्मक होता है।
क्या यह किसी माध्यम में मौजूद आवेशों के लिए काम करता है? यह कैलकुलेटर निर्वात (या हवा, जो इसके लगभग बराबर है) मानकर गणना करता है। अन्य माध्यमों में परिणाम को उस पदार्थ की सापेक्ष विद्युतशीलता (relative permittivity) से भाग दें।
