विद्युत फ्लक्स क्या है? SI मात्रक, Electric Flux in Hindi

Electric Flux in Hindi- Electric Flux को हिंदी में विद्युत् फ्लक्स कहा जाता है।

इस आर्टिकल में हम जानेंगें कि विद्युत् फ्लक्स किसे कहते हैं इसका SI मात्रक क्या होता है और इससे सम्बंधित प्रश्न कौन से होते हैं।

विद्युत फ्लक्स क्या है?

विद्युत फ्लक्स की परिभाषा- 

"किसी विद्युत क्षेत्र में स्थित किसी पृष्ठ के लंबवत गुजरने वाली विद्युत बल रेखाओं की संख्या को उस पृष्ठ का विद्युत फ्लक्स कहते हैं। विद्युत फ्लक्स धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य के बराबर हो सकता है।" 

विद्युत क्षेत्र फ्लक्स को विद्युत फ्लक्स के नाम से जाना जाता है। विद्युत् फ्लक्स एक अदिश राशि है, जो किसी सतह से गुजरने वाली विद्युत क्षेत्र रेखाओं की संख्या के समानुपाती होता है। इसे ग्रीक अक्षर Φ (फाई) से दर्शाया जाता है।

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विद्युत फ्लक्स से सम्बंधित महत्वपूर्ण बिंदु-

विद्युत फ्लक्स का सूत्र Φ = E ∙ dA cosθ होता है|

उपरोक्त सूत्र और विद्युत फ्लक्स की परिभाषा के अनुसार, विद्युत फ्लक्स का मान धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य के बराबर हो सकता है। आइये जानते हैं कि इसका मान कब क्या हो सकता है:

• विद्युत फ्लक्स का मान धनात्मक तब होगा, जब E और n के बीच का कोण 90º से कम हो।
• इसका मान ऋणात्मक तब होगा जब कोण 90º से अधिक है।
• इसका मान शून्य तब होगा जब कोण ठीक 90º हो, क्योंकि cos 90º = 0।

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विद्युत फ्लक्स का SI मात्रक क्या होता है?

ऊपर दिया गया चित्र एक विद्युत क्षेत्र E द्वारा पार की गई एक सपाट सतह को दर्शाता है । जब सतह n और क्षेत्र E के लिए इकाई सामान्य वेक्टर समानांतर होते हैं, तो सतह से गुजरने वाली क्षेत्र रेखाओं की संख्या अधिकतम होती है। लेकिन जैसे-जैसे n और E के बीच का कोण बढ़ता है, हरी सतह से गुजरने वाली रेखाओं की संख्या कम होती जाती है।

दूसरी ओर, विद्युत क्षेत्र का प्रवाह भी E के परिमाण पर निर्भर करता है , क्योंकि यह जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक क्षेत्र रेखाएँ सतह को पार करती हैं। और निश्चित रूप से, उक्त सतह का क्षेत्रफल dA जितना अधिक होगा, प्रवाह उतना ही अधिक होगा, इसलिए निम्नलिखित समीकरण स्थापित होता है:

Φ = E ∙ dA cosθ

अत: वैद्युत फ्लक्स का SI मात्रक = E का मात्रक x dA का मात्रक

अर्थात वैद्युत फ्लक्स का SI मात्रक = (न्यूटन/कुलाम) x मीटर²  = N.m²C^-1 या न्यूटन मीटर² कुलाम^-1 होता है|

परन्तु E के मात्रक को वोल्ट/मीटर से भी प्रदर्शित किया जाता है इस प्रकार:

वैद्युत फ्लक्स का मात्रक =  (वोल्ट/मीटर ) x मीटर²  = वोल्ट x मीटर भी लिखा जा सकता है।

निष्कर्ष - (न्यूटन/कुलाम) x मीटर² या वाल्ट मीटर दोनों को ही वैद्युत फ्लक्स के मात्रक के रूप में लिखा जा सकता है।

वैद्युत फ्लक्स का विमीय सूत्र =[ML³T^-3A^-1] होता है।

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विद्युत् फ्लक्स से सम्बंधित महत्वपूर्ण प्रश्न

प्रश्न 1- एक विद्युत क्षेत्र E = 3.5 kN/C और एक सपाट आयताकार सतह जिसकी चौड़ाई 0.35 मीटर और लम्बाई 0.7 मीटर है। तो आयत के माध्यम से विद्युत क्षेत्र का प्रवाह ज्ञात कीजिए, जब

A) सतह yz विमान के समानांतर है।

b) आयत xy समतल के समानांतर है।

C) तल का अभिलंब x-अक्ष के साथ 40º का कोण बनाता है और इसमें y-अक्ष होता है।

अर्थात हमें इन तीनों ही परिस्थितियों में फ्लक्स का मान निकालना है।

उत्तर-

A) सामान्य वेक्टर और विद्युत क्षेत्र वेक्टर समानांतर हैं, इसलिए उनके बीच का कोण 0º है , तो इस स्थिति में विद्युत प्रवाह:

Φ = (E∙dA) cos 0 = E∙dA

क्यूंकि cos 0 = 1। 

आयत का क्षेत्रफल dA है। 

dA = 0.35m x 0.7m = 0.245 m² 

दिया गया है- E = 3.5 kN/C  

तो Φ = E∙dA

3.5 x 10 3  × 0.245 = 857.5 N m² /C (N ∙m² /C विद्युत फ्लक्स का मात्रक होता है|)

B) विद्युत क्षेत्र का फ्लक्स 0 होगा, क्योंकि सदिश E और n एक दूसरे के लंबवत हैं, और cos 90 =0 होता है।

C)क्षेत्र E और अभिलंब सदिश n के बीच का कोण 40º है, इसलिए:

Φ = E∙dA cos = 3.5 x 10 3 N/C × 0.245 m 2 × cos 40º = 656.9 N ∙m ² /C।

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