परिचय: विद्युत विभव और विभवांतर
विद्युत विभव (Electric Potential, V)
किसी विद्युत क्षेत्र में, एकांक धनात्मक आवेश को अनंत से किसी बिंदु तक लाने में किया गया कार्य उस बिंदु पर विद्युत विभव कहलाता है।
- यह एक अदिश राशि है।
- इसका SI मात्रक वोल्ट (Volt, V) है। 1 Volt = 1 Joule / Coulomb.
विद्युत विभवांतर (Potential Difference, ΔV)
एकांक धनात्मक आवेश को विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किया गया कार्य उन दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर कहलाता है।
- ΔV = Vբ – Vᵢ = W / q₀
- विभवांतर ही किसी चालक में आवेश के प्रवाह (विद्युत धारा) का कारण बनता है।
विभवांतर का सूत्र
सूत्र
V = W / q
जहाँ:
- V = दो बिंदुओं के बीच विभवांतर (Volt में)
- W = आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किया गया कार्य (Joule में)
- q = आवेश का परिमाण (Coulomb में)
विद्युत क्षेत्र और विभव में संबंध
विद्युत क्षेत्र (E) और विद्युत विभव (V) एक दूसरे से संबंधित हैं। विद्युत क्षेत्र को ऋणात्मक विभव प्रवणता (negative potential gradient) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
- सूत्र: E = -dV/dr
- इसका अर्थ है कि विद्युत क्षेत्र की दिशा में जाने पर विभव घटता है।
संख्यात्मक उदाहरण
उदाहरण
प्रश्न: 10 V विभवांतर वाले दो बिंदुओं के बीच 3 C आवेश को ले जाने में कितना कार्य किया जाएगा?
हल:
दिया है:
V = 10 V
q = 3 C
सूत्र: V = W / q
W = V × q
W = 10 V × 3 C
W = 30 J