इलेक्ट्रिक फील्ड कैलकुलेटर क्या है?
यह टूल किसी एकल बिंदु आवेश (point charge) द्वारा एक निश्चित दूरी पर उत्पन्न विद्युत क्षेत्र की तीव्रता निकालता है। यह कूलॉम के नियम के फील्ड रूप, यानी \(E = kQ/r^{2}\), का उपयोग करता है, जहाँ परिणाम न्यूटन प्रति कूलॉम (N/C) में आता है — जो संख्यात्मक रूप से वोल्ट प्रति मीटर (V/m) के बिल्कुल बराबर होता है। यह सार्वभौमिक भौतिकी है और दुनिया में कहीं भी समान रूप से लागू होती है।
इसका उपयोग कैसे करें
स्रोत आवेश Q को कूलॉम में डालें (1 µC के लिए 0.000001 जैसी वैज्ञानिक मात्रा का उपयोग करें) और आवेश से उस बिंदु तक की दूरी r को मीटर में डालें जहाँ आप फील्ड जानना चाहते हैं। फील्ड की तीव्रता देखने के लिए कैलकुलेट दबाएँ। धनात्मक आवेश धनात्मक (बाहर की ओर) फील्ड देता है; ऋणात्मक आवेश ऋणात्मक मान देता है, जो दर्शाता है कि फील्ड आवेश की ओर इशारा करता है।
सूत्र की व्याख्या
किसी बिंदु आवेश का विद्युत क्षेत्र दूरी के वर्ग के साथ घटता है:
$$E = \frac{kQ}{r^{2}}$$यहाँ \(k\) \(\approx 8.9876 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^{2}/\text{C}^{2}\) कूलॉम स्थिरांक है, \(Q\) कूलॉम में आवेश है, और \(r\) मीटर में दूरी है। दूरी को दोगुना करने पर फील्ड घटकर उसके चौथाई हिस्से के बराबर रह जाती है।
हल किया गया उदाहरण
मान लें \(Q = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) (1 µC) का आवेश \(r = 1\ \text{m}\) पर है:
$$E = \frac{8.9876 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{1^{2}} \approx 8{,}987.55\ \text{N/C}$$\(r = 2\ \text{m}\) पर फील्ड घटकर लगभग 2,246.89 N/C रह जाती है — यानी पहले की एक-चौथाई।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
E की इकाई क्या है? न्यूटन प्रति कूलॉम (N/C), जो वोल्ट प्रति मीटर (V/m) के बराबर है।
मेरा परिणाम ऋणात्मक क्यों आया? ऋणात्मक स्रोत आवेश ऐसी फील्ड बनाता है जो आवेश की ओर इशारा करती है; चिन्ह त्रिज्या रेखा के साथ दिशा को दर्शाता है।
क्या शून्य दूरी काम करती है? नहीं — \(r = 0\) पर फील्ड अनंत हो जाती है, इसलिए शून्य से भाग देने से बचने के लिए कैलकुलेटर 0 लौटाता है। हमेशा शून्य से अलग दूरी का उपयोग करें।
