વોલ્ટેજ

આપણે આગળ વધીએ તે પહેલા હું કેટલીક બાબત અહી સ્પષ્ટ કરવા માંગું છુ હું વિચારું છુ કે હું જે સાપ્તિક પરિભાષા વાપરું છુ તે બરાબર નથી તો હું એ બે વસ્તુ વચ્ચેનો તફાવત સમજાવા માંગું છુ જેને મેં એક બીજાને બદલે વાપરી છે હું અહી વિદ્યુત સ્થિતિમાન શું છે અને તેના તફાવત વિષે સમજાવવા માંગું છુ કારણ કે શરૂઆતમાં તે ગુચવાડા ભર્યું બની શકે છે મને યાદ છે કે જયારે મેં પહેલી વાર તેનો અભ્યાસ કર્યો હતો ત્યારે મને ઘણી વાર અનુભવ થયો હતો હું ઘણી વાર શબ્દને ભેગા કરી દેતી હતી અને ઘણી વાર સમજી શકતીજ ન હતી કે બંને વચ્ચેનો તફાવત શું છે તે બંને શબ્દ આ પ્રમાણે છે વિદ્યુત અથવા ઘણી વાર તેને ઇલેક્ટ્રિક પણ બોલાય છે વિધુત સ્થિતિમાન ઉર્જા અને વિધુત સ્થિતિમાન ઇલેક્ટ્રિક પોટેન્સિઅલ એનર્જી અને ઇલેક્ટ્રિક પોટેન્સિઅલ હું આ બંને વચ્ચેનો તફાવત સમજાવવા માંગું છુ અગાઉના વીડીઓમાં મેં આ બંનેનો ઉલ્લેખ કર્યો હતો તોહવે આ બંને વચ્ચે તફાવત શું છે વિધુત સ્થિતિમાન ઉર્જા એ વિધુત ભાર સાથે સંકળાયેલ છે તે કોઈ કણ સાથે જોડાયેલ વિધુત ભાર છે અને વિધુત સ્થિતિમાન એ વિધુત એ સ્થિતિ સાથે સંકળાયેલ છે ઉદાહરણ તરીકે જો મારી પાસે વિધુત ભાર હોય અને હું જાણું છુ કે તે કોઈ એક બિંદુ સાથે વિધુત સ્થિતિમાન આપેલ છે તો તે બિંદુએ હું વિધુત સ્થિતિમાન ઉર્જાની ગણતરી કરી શકું હું તેને વિધુત ભાર ની સાથે ગુણીને તેની કિંમત શોધી શકું હું તમને અહી કેટલાક ઉદાહરણ આપું ધારો કે અહી મારી પાસે એક સરખી રીતે વિધુત ભારિત થયેલી એક તકતી છે આપણી પાસે અહી એક સરખું વિધુતીય ક્ષેત્ર છે મારી પાસે અહી આ તકતી એટલે કે પ્લેટ છે અને આ તકતી ધન વિધુત ભારિત છે આ પ્રમાણે અને આપણે ધારી લઈએ કે આ વિધુતીય ક્ષેત્ર અચળ છે અહી વિધુતીય ક્ષેત્ર એ અચળ છે આપણે કયું બિંદુ લઈએ તે મહત્વનું નથી પરંતુ આ વિધુત ક્ષેત્રના દરેક સદીશોની લંબાઈ સમાન છે અહી વિધુતીય ક્ષેત્રમાં તેના મુલ્ય માં કોઈ ફેરફાર થતો નથી આપણે અહી એવું ધારી લઈએ કે તે ધન વિધુત ભારિત છે અને તે બહારની તરફ ધકેલાય છે હવે ધારો કે મારી પાસે 2 કોલમ જેટલો વિધુત ભાર છે અને તે અહીંથી 3 મીટર જેટલું જાય છે મારે આ વિધુત ભારને 2 મીટર સુધી લાવવો છે જેથી તે આ પ્લેટથી 1 મીટર જેટલો દુર રહે તો અહી આ બિંદુ અને આ બિંદુ પાસે વિધુત સ્થિતિમાનની ઉર્જાનો તફાવત શું થાય વિધુત સ્થિતિમાનની ઉર્જાનો તફાવત એ કાર્યનું મુલ્ય બતાવે છે જે આપણે અગાઉના વિડિયોમાં શીખી ગયા મારે આ કણને અહી થી અહી લાવવા માટે તેના પર કાર્ય કરવું પડે તો આપણે અહી કેટલું કાર્ય કરવું પડે આપણે અહી એવું ધારી લઈએ કે તે એક સરખા વેગથી ગતિ કરે છે અથવા તેને ગતિમાં રાખવા આપણે થોડા ઉચા બળથી શરુ કરવું પડશે પરંતુ આપણને એવું બળ વાપરવું જોઈએ જે કોલમના વિધુતીય બળથી વિરુદ્ધ બળ હોય અને એ કયું બળ છે જે આપણે અહી લગાવવા જઈ રહ્યા છીએ સૌપ્રથમ આપને એ જાણીએ કે વિધુત ક્ષેત્ર શું છે મે હજુ શુધી તમને જણાવ્યું નથી તો અહી વિધુત ક્ષેત્ર વિધુત ક્ષેત્ર બરાબર 3 ન્યુટનના છેદ માં ફૂલમ કોઈ પણ બિંદુએ આ ક્ષેત્ર માંથી આ ગણ પર લગાવવામાં આવતું બળ શું થશે આ ગણ પરનું વિધુતકીય બળ બરાબર વિધુત ક્ષેત્ર ગુણ્યા વિધુત ભાર એટલ એક 3 મીટર પ્રતિ ફૂલમ ગુણ્યા 2 ફૂલમ અને તેના બરાબર 6 ન્યુટન થશે તો કોઈ પણ બિંદુએ વિધુત ક્ષેત્રમાં લાગતું બળ એ 6 ન્યુટન છે કણ ને આ બાજુ ધકેલવા માટે આપણે આટલું બળ આપવું પડે ડાબી બાજુએ 2 મીટર સુધી અહી આ બિંદુને લાવવા 6 ન્યુટન બળ લગાવવું પડે તેથી કુલ કાર્ય બરાબર 6 ન્યુટન ગુણ્યા 2 મીટર તેથી તેના બરાબર 12 ન્યુટન મીટર અથવા 12 જુલ થશે હવે વિધુત સ્થિતિમાંન ની ઉર્જા તે હંમેશા જુલમાં મપાય છે આ બિંદુ અને આ બિંદુ વચ્ચે વિધુત સ્થિતિમાંન ની ઉર્જાનો તફાવત 12 જુલ છે અથવા બીજી રીતે કહીએ તો આ બંને માંથી કોનું વિધુત સ્થિતિમાંન ઉચું છે આનું છે બરાબર ને કારણ કે આ બિંદુ એ આ પ્રેતની નજીક છે જે તેને દુર કરવાનો પ્રયત્ન કરે છે માટે જો આપણે તેને જવા દઈએ તો તે તેના વેગમાં વધારો કરશે અને જયારે તે આ બિંદુ શુધી પહોચશે ત્યારે તેમાની મોટા ભાગની ઉર્જાનું ગતિ ઉર્જામાં રૂપાંતર થઇ ગયું હશે માટે આપણે કહી શકીએ કે આ બંને બિંદુઓ વચ્ચે ની વિધુત સ્થિતિમાંન ની ઉર્જાનું તફાવત 12 જુલ છે અને આ બિંદુએ રહેલ વિધુત સ્થિતિમાંન ની ઉર્જા તેના કરતા વધારે છે હવે તે વિધુત સ્થિતિમાંન છે હવે વિધુત સ્થિતિમાંન એટલે શું વિધુત સ્થિતિમાંન એટલે એકમ વિધુત ભારમાં કરેલું કાર્ય વિધુત સ્થિતિમાંન ઉર્જા આપણને જણાવે છે કે તેને અહીંથી અહી જવા માટે કેટલું કાર્ય કર્યું અને વિધુત સ્થિતિમાંન એટલે એકમ વિધુત ભાર માટે વિધુત ભારને અહી થી અહી લઇ જવો હોય તો કેટલું કાર્ય કરવું પડે આપણે આપણા ઉદાહરણમાં તે કર્યું હતું અહી થી અહી લઇ જવા તેને કુલ કાર્ય 12 જુલ જેટલું કર્યું હતું પરંતુ હવે આ વિધુત ભારને અહી થી અહી લઇ જવા એકમ વિધુત ભારમાં કેટલું કાર્ય કરવું પડે કાર્ય પ્રતિ વિધુતભાર બરાબર 12 જુલ પ્રતિ શું થાય આપણે અહી વિધુત ભાર લીધો હતો તે 2 ફૂલમ હતું 2 ફૂલમ તેથી તેના બરાબર 6 જુલ પ્રતિ ફૂલમ અને તે આ બંને બિંદુઓ વચ્ચેનું વિધુત સ્થિતિમાંન નો તફાવત છે વિધુત સ્થિતિમાંન ઉર્જા એ કણ સાથે સંકળાયેલ છે આ કણ પાસે આ કણ કરતા કેટલી ઉર્જા વધુ હતી તે તે જણાવે છે જયારે આપણે વિધુત સ્થિતિમાંન કહીએ ત્યારે તે કણના કદ પર આધાર રાખતો નથી પરંતુ તે ખરેખર તેની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે તેથી તે જણાવે છે કે આ સ્થિતિ કરતા આ સ્થિતિ પાસે કેટલું વિધુત સ્થિતિમાંન વધારે છે આપણે કયું વિધુતભાર લઈએ છીએ તે મહત્વનું નથી અને આ વિધુત સ્થિતિમાંન કે જેને આપણે વોલ્ટેજ પણ કહી શકીએ આં વોલ્ટેજ નો એકમ વોલ્ટ છે આમ 6 જુલ પર કોલમ તેને 6 વોલ્ટ પણ લખી શકાય આપણે તેને ગુરુત્વાકર્ષણને સમાન કઈ શકીએ ગુરુત્વાકર્ષણની વિધુત સ્થિતિમાંન ઉર્જા જે mgh હતી આ બળ છે અને આ અંતર હવે વિધુત ગુરુત્વાકર્ષણ ઉર્જા એ મૂળભૂત રીતે ગુરુત્વાકર્ષણ ઉર્જા પ્રતિ દળ છે જો આપણે ઝડપથી તે જાણવું હોય કે કોઈ પણ બિંદુએ ગુરુત્વાકર્ષણ વિધુત સ્થિતિમાંન કેટલું હશે તો દળનું વિચાર કાર્ય વગર આપણે તેને દળ વડે ભાગી શકીએ તો તે ગુરુત્વ પ્રવેગ ગુણ્યા ઉચાઇ થશે જો તમને તે ગુચવે તો તમે તે ધ્યાનમાં ન લો હવે વિધુત સ્થિતિમાંન નો ઉપયોગ શું છે વિધુત ભાર ઓછો કે વધારે છે તે ધનકે ઋણ છે તે મહત્વનું નથી પરંતુ જો આપણે બે જુદાજુદા બિંદુઓ લઈએ તો તે બંને બિંદુઓ વચ્ચે વિધુત સ્થિતિમાંન નો તફાવત શું હશે તે આપણને જણાવે છે વિધુત સ્થિતિમાંન એ અવકાશ માંના બિંદુઓ વચ્ચેની તુલના કરે છે અને વિધુત સ્થિતિમાંન ઉર્જા અવકાશના બિંદુઓ વચ્ચેના વિધુત ભારની તુલના કરે છે હવે પછીના વીડિઓ માં આપણે બે ઉદાહરણ લઈશું જ્યાં આપણે બે જુદા જુદા બિંદુઓ વચ્ચેનું વિધુત સ્થિતિમાંનનો તફાવત ગણીશું અને તે બંને બિંદુઓ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા હોય.