विद्युत विभव क्या है?
अंतरिक्ष में किसी बिंदु पर विद्युत विभव (जिसे अक्सर वोल्टेज कहा जाता है) उस बिंदु पर रखे किसी परीक्षण आवेश की प्रति इकाई आवेश विद्युत स्थितिज ऊर्जा होती है। किसी एकल बिंदु आवेश Q के लिए, दूरी r पर विभव का मान \(V = kQ/r\) होता है, जहाँ k कूलॉम स्थिरांक है। यह कैलकुलेटर सार्वभौमिक है — यह केवल भौतिकी के स्थिरांकों पर निर्भर करता है और दुनिया में हर जगह एक समान काम करता है।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
स्रोत आवेश Q को कूलॉम (C) में और उस आवेश से उस बिंदु तक की दूरी r को मीटर (m) में दर्ज करें जहाँ आप विभव जानना चाहते हैं। कैलकुलेटर विभव V का मान वोल्ट (V) में लौटाता है। धनात्मक आवेश धनात्मक विभव उत्पन्न करते हैं और ऋणात्मक आवेश ऋणात्मक विभव। चूँकि बिंदु आवेश का विभव एक अदिश राशि है, इसलिए आपको किसी दिशा की आवश्यकता नहीं होती।
सूत्र की व्याख्या
यह संबंध है $$V = k \cdot \frac{Q}{r}$$ यहाँ \(k \approx 8.9876 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) कूलॉम स्थिरांक है, Q आवेश है, और r आवेश तथा बिंदु के बीच की दूरी है। विभव \(1/r\) के अनुपात में घटता है, यानी दूरी दोगुनी करने पर विभव आधा रह जाता है। विद्युत क्षेत्र के विपरीत (जो \(1/r^2\) के अनुपात में घटता है), विभव दूरी के साथ धीरे-धीरे घटता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए मूल बिंदु पर \(Q = 1\) माइक्रोकूलॉम \((1 \times 10^{-6}\ \text{C})\) का आवेश रखा है और आप 1 मीटर दूर विभव जानना चाहते हैं। तब $$V = \frac{8.9876 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{1} \approx 8987.55\ \text{वोल्ट}$$ होगा। 2 मीटर की दूरी पर विभव इसका आधा होगा: लगभग 4493.78 वोल्ट।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
क्या विद्युत विभव एक सदिश राशि है? नहीं। विभव एक अदिश राशि है, इसलिए कई आवेशों के योगदान बीजगणितीय रूप से सीधे जुड़ जाते हैं।
r = 0 पर क्या होता है? किसी आदर्श बिंदु आवेश की स्थिति पर यह सूत्र अनंत की ओर बढ़ जाता है, इसलिए अपरिभाषित परिणाम से बचने के लिए दूरी शून्य होने पर कैलकुलेटर 0 लौटाता है।
संदर्भ बिंदु क्या है? यह सूत्र मानता है कि अनंत पर विभव शून्य होता है, जो किसी पृथक बिंदु आवेश के लिए मानक परंपरा है।
