দুটি বিন্দুর মধ্যে সম্ভাব্য এবং সম্ভাব্য পার্থক্য কী

বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার ধারণাটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স এবং ইলেক্ট্রোডায়নামিক্স তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। পদার্থবিজ্ঞানের এই শাখাগুলির আরও অধ্যয়নের জন্য এর সারাংশ বোঝা একটি প্রয়োজনীয় শর্ত।

বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা কি

একটি নির্দিষ্ট চার্জ Q দ্বারা সৃষ্ট ক্ষেত্রে একটি ইউনিট চার্জ q স্থাপন করা যাক, যা দ্বারা প্রভাবিত হয় কুলম্ব বল F=k*Qq/r

এখানে এবং নিচে k=((1/4)*π* ε* ε), যেখানে ε_{0 —} বৈদ্যুতিক ধ্রুবক (8.85*10^-12 F/m), যখন ε হয় মাঝারি অস্তরক ধ্রুবক.

অবদান চার্জ এই শক্তির কর্মের অধীনে, এটি নড়াচড়া করতে পারে এবং বাহিনী একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ কাজ করবে। এর মানে হল যে দুটি চার্জের একটি সিস্টেমে একটি সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে যা উভয় চার্জের মাত্রা এবং তাদের মধ্যে দূরত্বের উপর নির্ভর করে এবং এই সম্ভাব্য শক্তির মাত্রা চার্জ q এর মাত্রার উপর নির্ভর করে না। এখানে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার সংজ্ঞা চালু করা হয়েছে - এটি চার্জের মাত্রার সাথে ক্ষেত্রের সম্ভাব্য শক্তির অনুপাতের সমান:

φ=W/q,

যেখানে W হল চার্জ সিস্টেম দ্বারা সৃষ্ট ক্ষেত্রের সম্ভাব্য শক্তি, এবং সম্ভাব্য হল ক্ষেত্রের শক্তি বৈশিষ্ট্য। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে একটি চার্জ q কিছু দূরত্বের জন্য সরানোর জন্য, কুলম্ব বাহিনীকে কাটিয়ে উঠতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ কাজ ব্যয় করতে হবে। একটি বিন্দুর সম্ভাব্যতা সেই কাজের সমান যা একটি ইউনিট চার্জকে এই বিন্দু থেকে অসীমে নিয়ে যেতে ব্যয় করতে হবে। এটি করার সময়, এটি লক্ষ করা উচিত যে:

• এই কাজটি চার্জের সম্ভাব্য শক্তি হ্রাসের সমান হবে (A=W₂-ডব্লিউ₁);
• কাজ চার্জের গতিপথের উপর নির্ভর করে না।

এসআই সিস্টেমে, সম্ভাবনার একক হল এক ভোল্ট (রাশিয়ান সাহিত্যে এটি অক্ষর V দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, বিদেশী সাহিত্যে - V)। 1 V \u003d 1J / 1 C, অর্থাৎ, আমরা 1 ভোল্টের একটি বিন্দুর সম্ভাব্যতা সম্পর্কে কথা বলতে পারি, যদি 1 C এর চার্জকে অসীমে নিয়ে যেতে 1 জুল লাগে। নামটি ইতালীয় পদার্থবিদ আলেসান্দ্রো ভোল্টার সম্মানে বেছে নেওয়া হয়েছিল, যিনি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছিলেন।

একটি সম্ভাব্যতা কী তা কল্পনা করতে, এটি দুটি দেহের তাপমাত্রা বা মহাকাশের বিভিন্ন বিন্দুতে পরিমাপ করা তাপমাত্রার সাথে তুলনা করা যেতে পারে। তাপমাত্রা হল বস্তুর উত্তাপের একটি পরিমাপ, এবং সম্ভাব্য বৈদ্যুতিক চার্জের একটি পরিমাপ। বলা হয় যে একটি শরীর অন্যটির চেয়ে বেশি উত্তপ্ত হয়, এটিও বলা যেতে পারে যে একটি শরীর বেশি এবং অন্যটি কম চার্জ হয়। এই শরীরের বিভিন্ন সম্ভাবনা আছে.

সম্ভাব্য মান স্থানাঙ্ক সিস্টেমের পছন্দের উপর নির্ভর করে, তাই কিছু স্তর প্রয়োজন, যা শূন্য হিসাবে গ্রহণ করা আবশ্যক। তাপমাত্রা পরিমাপ করার সময়, উদাহরণস্বরূপ, গলিত বরফের তাপমাত্রা একটি বেসলাইন হিসাবে নেওয়া যেতে পারে।সম্ভাব্যতার জন্য, অসীম দূরবর্তী বিন্দুর সম্ভাব্যতা সাধারণত শূন্য স্তর হিসাবে নেওয়া হয়, তবে কিছু সমস্যা সমাধানের জন্য, উদাহরণস্বরূপ, স্থল সম্ভাবনা বা ক্যাপাসিটর প্লেটের একটির সম্ভাব্যতাকে শূন্য হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

সম্ভাব্য বৈশিষ্ট্য

সম্ভাবনার গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে, নিম্নলিখিতগুলি লক্ষ করা উচিত:

• যদি ক্ষেত্রটি বেশ কয়েকটি চার্জ দ্বারা তৈরি করা হয়, তবে একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে সম্ভাব্যতা বীজগণিতের সমান হবে (চার্জের চিহ্নটি বিবেচনায় নিয়ে) প্রতিটি চার্জ দ্বারা সৃষ্ট সম্ভাব্যতার যোগফল φ=φ₁+φ₂+φ₃+φ₄+φ₅+…+φ_n;
• যদি চার্জগুলি থেকে দূরত্ব এমন হয় যে চার্জগুলিকে বিন্দু চার্জ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, তাহলে φ=k*(q) সূত্র দ্বারা মোট সম্ভাব্যতা গণনা করা হয়₁/আর₁+q₂/আর₂+q₃/আর₃+…+q_n/আর_n), যেখানে r হল সংশ্লিষ্ট চার্জ থেকে বিবেচিত বিন্দুর দূরত্ব।

যদি ক্ষেত্রটি একটি বৈদ্যুতিক ডাইপোল (বিপরীত চিহ্নের দুটি সংযুক্ত চার্জ) দ্বারা গঠিত হয়, তবে ডাইপোল থেকে r দূরত্বে অবস্থিত যেকোনো বিন্দুতে সম্ভাব্য φ=k*p*cosά/r এর সমান হবে।², কোথায়:

• p হল ডাইপোলের বৈদ্যুতিক বাহু, q*l এর সমান, যেখানে l চার্জগুলির মধ্যে দূরত্ব;
• r হল ডাইপোলের দূরত্ব;
• ά হল ডাইপোল বাহু এবং ব্যাসার্ধ ভেক্টর r এর মধ্যবর্তী কোণ।

যদি বিন্দুটি ডাইপোলের অক্ষের উপর থাকে, তাহলে cosά=1 এবং φ=k*p/r².

সম্ভাব্য পার্থক্য

যদি দুটি বিন্দুর একটি নির্দিষ্ট সম্ভাবনা থাকে, এবং যদি তারা সমান না হয়, তাহলে তারা বলে যে দুটি বিন্দুর মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য রয়েছে। সম্ভাব্য পার্থক্য পয়েন্টগুলির মধ্যে ঘটে:

• যার সম্ভাব্যতা বিভিন্ন চিহ্নের চার্জ দ্বারা নির্ধারিত হয়;
• যে কোনো চিহ্নের চার্জ থেকে সম্ভাব্য একটি বিন্দু এবং শূন্য সম্ভাবনার একটি বিন্দু;
• বিন্দু যে একই চিহ্নের সম্ভাবনা আছে, কিন্তু পরম মান ভিন্ন।

অর্থাৎ, সম্ভাব্য পার্থক্য স্থানাঙ্ক ব্যবস্থার পছন্দের উপর নির্ভর করে না।শূন্য চিহ্নের সাপেক্ষে বিভিন্ন উচ্চতায় অবস্থিত জলের পুলগুলির সাথে একটি সাদৃশ্য আঁকা যেতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, সমুদ্রপৃষ্ঠ)।

প্রতিটি পুলের জলের একটি নির্দিষ্ট সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে, তবে আপনি যদি দুটি পুলকে একটি নল দিয়ে সংযুক্ত করেন, তবে তাদের প্রতিটিতে জলের প্রবাহ থাকবে, যার প্রবাহের হার কেবল নলের আকার দ্বারা নির্ধারিত হয় না। , কিন্তু পৃথিবীর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের সম্ভাব্য শক্তির পার্থক্য দ্বারাও (অর্থাৎ উচ্চতার পার্থক্য)। সম্ভাব্য শক্তির পরম মান এই ক্ষেত্রে কোন ব্যাপার না.

একইভাবে, আপনি যদি একটি পরিবাহীর সাথে ভিন্ন সম্ভাবনার দুটি বিন্দুকে সংযুক্ত করেন তবে এটি প্রবাহিত হবে বিদ্যুৎ, শুধুমাত্র কন্ডাক্টরের প্রতিরোধের দ্বারা নয়, সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারাও নির্ধারিত হয় (কিন্তু তাদের পরম মান দ্বারা নয়)। জলের সাথে সাদৃশ্য অব্যাহত রেখে, আমরা বলতে পারি যে উপরের পুলের জল শীঘ্রই শেষ হয়ে যাবে, এবং যদি এমন কোনও শক্তি না থাকে যা জলকে আবার উপরে নিয়ে যাবে (উদাহরণস্বরূপ, একটি পাম্প), তবে প্রবাহটি খুব দ্রুত বন্ধ হয়ে যাবে।

সুতরাং এটি একটি বৈদ্যুতিক বর্তনীতে - একটি নির্দিষ্ট স্তরে সম্ভাব্য পার্থক্য বজায় রাখার জন্য, একটি শক্তির প্রয়োজন হয় যা চার্জ (আরো সঠিকভাবে, চার্জ বাহক) সর্বোচ্চ সম্ভাবনা সহ একটি বিন্দুতে স্থানান্তর করে। এই বলকে ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স বলা হয় এবং সংক্ষেপে ইএমএফ বলা হয়। EMF একটি ভিন্ন প্রকৃতির হতে পারে - ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইত্যাদি।

অনুশীলনে, এটি প্রধানত চার্জ বাহকগুলির গতিপথের প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত বিন্দুগুলির মধ্যে সম্ভাব্য পার্থক্য যা গুরুত্বপূর্ণ। এই ক্ষেত্রে, এই পার্থক্যটিকে ভোল্টেজ বলা হয় এবং এসআইতে এটি ভোল্টেও পরিমাপ করা হয়।আমরা 1 ভোল্টের একটি ভোল্টেজ সম্পর্কে কথা বলতে পারি যদি ক্ষেত্রটি 1 জুলের কাজ করে যখন 1 কুলম্ব চার্জকে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে স্থানান্তরিত করে, অর্থাৎ, 1V \u003d 1J / 1C, এবং J/Cও একটি ইউনিট হতে পারে সম্ভাব্য পার্থক্য.

Equipotential পৃষ্ঠতল

যদি বেশ কয়েকটি বিন্দুর সম্ভাব্যতা একই হয়, এবং এই বিন্দুগুলি একটি পৃষ্ঠ তৈরি করে, তাহলে এই জাতীয় পৃষ্ঠকে সমতুল্য বলা হয়। যেমন একটি বৈশিষ্ট্য, উদাহরণস্বরূপ, একটি বৈদ্যুতিক চার্জের চারপাশে একটি গোলক পরিবেষ্টিত থাকে, কারণ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দূরত্বের সাথে সমস্ত দিকে সমানভাবে হ্রাস পায়।

এই পৃষ্ঠের সমস্ত বিন্দুতে একই সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে, তাই এই জাতীয় গোলকের উপর চার্জ সরানোর সময়, কোনও কাজ ব্যয় করা হবে না। বেশ কয়েকটি চার্জের সিস্টেমের সমতুল্য পৃষ্ঠগুলির আরও জটিল আকার রয়েছে, তবে তাদের একটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে - তারা কখনই ছেদ করে না। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বলের রেখাগুলি সর্বদা তাদের প্রতিটি বিন্দুতে একই সম্ভাবনা সহ পৃষ্ঠের সাথে লম্ব হয়। যদি সমতল পৃষ্ঠটি সমতল দ্বারা কাটা হয় তবে সমান সম্ভাবনার একটি রেখা পাওয়া যাবে। এটি একটি সমতুল্য পৃষ্ঠ হিসাবে একই বৈশিষ্ট্য আছে. অনুশীলনে, উদাহরণস্বরূপ, একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্রে স্থাপন করা একটি পরিবাহীর পৃষ্ঠের বিন্দুগুলির সমান সম্ভাবনা রয়েছে।

সম্ভাব্য এবং সম্ভাব্য পার্থক্যের ধারণার সাথে মোকাবিলা করার পরে, আপনি বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলির আরও অধ্যয়নে এগিয়ে যেতে পারেন। তবে আগে নয়, কারণ মৌলিক নীতি ও ধারণা না বুঝে জ্ঞানকে গভীর করা সম্ভব হবে না।

অনুরূপ নিবন্ধ: