विद्युत क्षेत्र

विद्युत क्षेत्र भौतिकी में एक अवधारणा है जो हमें उनके परिवेश पर विद्युत आवेशों के प्रभाव को समझने में मदद करती है। यह विद्युत चुंबकत्व में एक मौलिक अवधारणा है और इसका उपयोग विद्युत आवेश की उपस्थिति में अन्य आवेशों द्वारा अनुभव किए जाने वाले बलों का वर्णन करने के लिए किया जाता है।

विद्युत क्षेत्र को किसी आवेशित वस्तु के चारों ओर अंतरिक्ष में एक क्षेत्र के रूप में माना जा सकता है जहां उस आवेश का प्रभाव महसूस किया जा सकता है। जब कोई आवेशित वस्तु एक विद्युत क्षेत्र बनाती है, तो इसका मतलब है कि वह उस क्षेत्र के भीतर रखी अन्य आवेशित वस्तुओं पर एक बल लगाती है।

गणितीय रूप से, अंतरिक्ष में किसी दिए गए बिंदु पर विद्युत क्षेत्र ($E$) को उस बिंदु पर रखे गए सकारात्मक परीक्षण चार्ज ($q$) द्वारा अनुभव किए गए बल ($F$) के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसे परीक्षण चार्ज के परिमाण से विभाजित किया जाता है:

$E=F/q$

विद्युत क्षेत्र एक सदिश राशि है, जिसका अर्थ है कि इसमें परिमाण और दिशा दोनों होते हैं। किसी भी बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की दिशा वह दिशा है जिसमें एक सकारात्मक परीक्षण चार्ज उस बिंदु पर रखे जाने पर एक बल का अनुभव करेगा। विद्युत क्षेत्र रेखाओं का उपयोग विद्युत क्षेत्र की दिशा और शक्ति को देखने के लिए किया जाता है। वे सकारात्मक आवेशों से हटकर नकारात्मक आवेशों की ओर इशारा करते हैं।

विद्युत क्षेत्र की दृढ़ता (ताकत) या परिमाण दो कारकों पर निर्भर करता है: क्षेत्र बनाने वाले आवेश का परिमाण और उस आवेश से दूरी। जैसे-जैसे आप चार्ज से दूर जाते हैं विद्युत क्षेत्र क्षीण (कमजोर) होता जाता है। गणितीय रूप से, विद्युत क्षेत्र की दृढ़ता और दूरी के बीच संबंध इस प्रकार दिया गया है:

$E=k*(Q/r^{2})$

जहाँ:

   $E$ विद्युत क्षेत्र की ताकत है।

   $k$ स्थिरवैद्युत स्थिरांक (कूलम्ब स्थिरांक) है।

   $Q$ क्षेत्र बनाने वाले आवेश का परिमाण है।

   $r$ आवेश से उस बिंदु तक की दूरी है जहां विद्युत क्षेत्र मापा जा रहा है।

विद्युत क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। वे यह समझाने में मदद करते हैं कि चार्ज एक-दूसरे के साथ कैसे संपर्क करते हैं, विद्युत उपकरण कैसे संचालित होते हैं, और विद्युत सिग्नल कैसे प्रसारित होते हैं।