गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाम विद्युत क्षेत्र
विद्युत क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र दो अवधारणाएं हैं जो क्षेत्र मॉडल से जुड़ी हैं। ये दोनों क्षेत्र ऐसे मॉडल हैं जिनका उपयोग आवेशों, चुम्बकों और द्रव्यमानों के व्यवहार को समझाने के लिए किया जाता है। ये क्षेत्र मॉडल इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग, भौतिकी, खगोल भौतिकी, ब्रह्मांड विज्ञान, रसायन विज्ञान और कई अन्य क्षेत्रों में बहुत महत्वपूर्ण हैं। भौतिकी और संबंधित क्षेत्रों में किसी भी विद्वान के लिए इन अवधारणाओं की उचित समझ वास्तव में सहायक हो सकती है।
विद्युत क्षेत्र
एक विद्युत क्षेत्र और विद्युत आवेश "चिकन और अंडे" समस्या की तरह हैं।एक को दूसरे का वर्णन करना आवश्यक है। एक विद्युत क्षेत्र सभी विद्युत आवेशों द्वारा उत्पन्न होता है, चाहे वे गतिमान हों या स्थिर। किसी भी समय बदलते चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके एक विद्युत क्षेत्र भी उत्पन्न किया जा सकता है। विद्युत क्षेत्र के कई महत्वपूर्ण कारक हैं। ये विद्युत क्षेत्र की तीव्रता, विद्युत क्षेत्र की क्षमता और विद्युत प्रवाह घनत्व हैं। विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को विद्युत क्षेत्र से एकांक बिंदु आवेश पर लगने वाले बल के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह सूत्र E=Q/4πεr2 द्वारा दिया गया है, जहाँ Q आवेश है, ε माध्यम की विद्युत पारगम्यता है और r बिंदु Q आवेश से बिंदु की दूरी है. विद्युत क्षमता को एक इकाई आवेश पर कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो कि इकाई आवेश को अनंत से दिए गए बिंदु तक लाने के लिए आवश्यक है। इसकी गणना के लिए समीकरण V=Q/4πεr है जहां सभी प्रतीकों के पिछले अर्थ हैं। विद्युत क्षेत्र का एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू विद्युत प्रवाह घनत्व है। विद्युत प्रवाह घनत्व किसी दिए गए इकाई क्षेत्र की सतह पर लंबवत जाने वाली विद्युत क्षेत्र रेखाओं की संख्या का माप है।इन विद्युत क्षेत्रों का अध्ययन करते समय गॉस का नियम और एम्पीयर का नियम बहुत महत्वपूर्ण हैं।
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र
गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अंतरिक्ष में किसी भी द्रव्यमान द्वारा निर्मित होता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में बहुत महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं जैसे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता और गुरुत्वाकर्षण क्षमता। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता को गुरुत्वाकर्षण त्वरण के रूप में भी जाना जाता है। इसे दिए गए द्रव्यमान द्वारा एक इकाई द्रव्यमान पर बल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसकी गणना सूत्र g=GM/r2 का उपयोग करके की जाती है, जहां G सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है और r दूरी है। गुरुत्वाकर्षण क्षमता को उस कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो इसे अनंत से दिए गए बिंदु तक लाने के लिए एक इकाई द्रव्यमान पर किया जाना आवश्यक है।
विद्युत क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में क्या अंतर है?
– गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र केवल द्रव्यमान के कारण हो सकते हैं, लेकिन विद्युत क्षेत्र आवेशों और समय के बदलते चुंबकीय क्षेत्रों के कारण हो सकते हैं।
– विद्युत क्षेत्र की तीव्रता या विद्युत क्षेत्र की क्षमता जैसे गुण या तो ऋणात्मक या धनात्मक हो सकते हैं क्योंकि विद्युत आवेशों में धनात्मक और ऋणात्मक दोनों मान होते हैं। कोई नकारात्मक द्रव्यमान नहीं है, इसलिए गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता केवल सकारात्मक हो सकती है, जबकि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की क्षमता केवल नकारात्मक मूल्यों की हो सकती है।
– विद्युत क्षेत्र रेखाओं को परिभाषित किया जा सकता है क्योंकि क्षेत्र रेखाएं विपरीत ध्रुवों पर शुरू और समाप्त होती हैं। चूँकि गुरुत्वाकर्षण ध्रुव मौजूद नहीं है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र रेखाओं को परिभाषित नहीं किया जा सकता है।
