MP Board Class 12 Physics Electric Charge
1.2 वैद्युत आवेश (Electric Charges)
1.2.1 ऐतिहासिक पृष्ठभूमि (Historical Background)
- खोज का श्रेय: लगभग 600 ई. पूर्व ग्रीस देश के मिलेटस के निवासी थेल्स (Thales) को।
- प्रारंभिक प्रेक्षण: थेल्स ने पाया कि ऊन अथवा रेशमी-वस्त्र से रगड़ा गया एम्बर (Amber) हल्की वस्तुओं (जैसे सूखे पत्तों, भूसे के तिनकों, सरकंडे की गोलियों, कागज के छोटे टुकड़ों) को आकर्षित करता है।
- ‘इलेक्ट्रिसिटी’ शब्द की व्युत्पत्ति: यह शब्द ग्रीक भाषा के शब्द ‘इलेक्ट्रॉन’ (Elektron) से व्युत्पन्न हुआ है, जिसका अर्थ ‘एम्बर’ है।
- अन्य युगल: उस समय ऐसे कई पदार्थों के युगल ज्ञात थे जो रगड़ने पर हल्की वस्तुओं को आकर्षित करते थे।
1.2.2 वैद्युत आवेश की अवधारणा (Concept of Electric Charge)
- वर्षों के सावधानीपूर्वक किए गए प्रयोगों और विश्लेषणों के बाद यह निष्कर्ष निकाला गया कि:
- एक भौतिक राशि होती है जिसे वैद्युत आवेश (Electric Charge) कहते हैं।
- यह वैद्युत आवेश केवल दो प्रकार के होते हैं।
- विद्युन्मय/आवेशित पिंड: रगड़ने पर जो पिंड वैद्युत आवेश अर्जित कर लेते हैं, उन्हें विद्युन्मय (Electrified) या आवेशित (Charged) पिंड कहा जाता है (जैसे प्लास्टिक की छड़, काँच की छड़, रेशम, समूर)।
- अनावेशित पिंड: जिस वस्तु पर कोई आवेश नहीं होता, उसे अनावेशित (Uncharged) कहते हैं।
1.2.3 आवेशों के प्रकार और उनकी अंतःक्रिया (Types of Charges and Their Interaction)
प्रयोगों से प्राप्त प्रमुख प्रेक्षण:
- प्रतिकर्षण (Repulsion):
- दो काँच की छड़ें (ऊन/रेशम से रगड़ने पर) एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं।
- दो प्लास्टिक की छड़ें (बिल्ली की समूर से रगड़ने पर) एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करती हैं।
- आकर्षण (Attraction):
- एक प्लास्टिक की छड़ तथा एक काँच की छड़ एक-दूसरे को आकर्षित करती हैं।
निष्कर्ष:
- सजातीय आवेश (Like Charges) एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।
- विजातीय आवेश (Unlike Charges) एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं।
- आवेश की ध्रुवता (Polarity of Charge): वह गुण जो दो प्रकार के आवेशों में भेद करता है।
1.2.4 आवेशों का नामकरण और निष्फलीकरण (Naming and Neutralization of Charges)
- निष्फलीकरण (Neutralization): रगड़ने के पश्चात वस्तुओं द्वारा अर्जित विजातीय आवेश, जब आवेशित वस्तुओं को एक-दूसरे के संपर्क में लाया जाता है, तो वे एक-दूसरे के प्रभाव को निष्फल कर देते हैं (आकर्षण या प्रतिकर्षण का प्रभाव समाप्त हो जाता है)।
- नामकरण: अमेरिकी वैज्ञानिक बेंजामिन फ्रेंकलिन (Benjamin Franklin) ने आवेशों को धनात्मक तथा ऋणात्मक कहा।
- धनात्मक आवेश (Positive Charge): परिपाटी (Convention) के अनुसार, काँच की छड़ अथवा बिल्ली के समूर पर अर्जित आवेश।
- ऋणात्मक आवेश (Negative Charge): प्लास्टिक-छड़ अथवा रेशम पर अर्जित आवेश।
1.2.5 आवेशों की उपस्थिति का संसूचन (Detection of Presence of Charges)
- उपकरण: स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी (Gold-leaf Electroscope)।
- संरचना: इसमें एक बॉक्स में धातु की एक ऊर्ध्वाधर छड़ लगी होती है जिसके निचले सिरे पर सोने के वर्क (पतली पत्तियाँ) की दो पट्टियाँ बंधी होती हैं।
- कार्यविधि: जब कोई आवेशित वस्तु धातु की छड़ के ऊपरी सिरे को छूती है, तो आवेश छड़ में से होता हुआ सोने के वर्कों पर आ जाता है। चूँकि दोनों वर्कों पर समान आवेश आता है, वे प्रतिकर्षित होकर एक-दूसरे से दूर हट जाते हैं।
- आवेश की मात्रा का अनुमान: आवेश जितना अधिक होता है, वर्कों के निचले सिरों के बीच उतनी ही अधिक दूरी हो जाती है।
वैद्युत आवेश पर आधारित बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)
लगभग किस वर्ष में थेल्स ने ऊन से रगड़े गए एम्बर द्वारा वस्तुओं को आकर्षित करने की खोज की?
a) 500 ई. पूर्व
b) 600 ई. पूर्व
c) 700 ई. पूर्व
d) 800 ई. पूर्व
उत्तर: b) 600 ई. पूर्व
एम्बर को ऊन अथवा रेशमी-वस्त्र से रगड़ने पर वह किन वस्तुओं को आकर्षित करता है?
a) भारी धातुएँ
b) हल्की वस्तुएँ
c) केवल जल
d) केवल लकड़ी
उत्तर: b) हल्की वस्तुएँ
‘इलेक्ट्रिसिटी’ शब्द ग्रीक भाषा के किस शब्द से व्युत्पन्न हुआ है?
a) इलेक्ट्रिकॉन
b) एम्ब्रॉन
c) इलेक्ट्रॉन
d) ऊर्जा
उत्तर: c) इलेक्ट्रॉन
ग्रीक भाषा में ‘इलेक्ट्रॉन’ शब्द का क्या अर्थ है?
a) चमक
b) बल
c) एम्बर
d) आकर्षण
उत्तर: c) एम्बर
सावधानीपूर्वक किए गए प्रयोगों और विश्लेषणों के बाद वैद्युत आवेश के कितने प्रकार निष्कर्षित किए गए हैं?
a) एक
b) दो
c) तीन
d) अनेक
उत्तर: b) दो
रगड़ने पर जो पिंड वैद्युत आवेश अर्जित कर लेते हैं, उन्हें क्या कहते हैं?
a) अनावेशित
b) उदासीन
c) विद्युन्मय
d) निष्फल
उत्तर: c) विद्युन्मय
यदि ऊन से रगड़ी हुई दो काँच की छड़ों को एक-दूसरे के निकट लाएँ तो वे क्या करेंगी?
a) आकर्षित करेंगी
b) प्रतिकर्षित करेंगी
c) कुछ नहीं करेंगी
d) चमक उत्पन्न करेंगी
उत्तर: b) प्रतिकर्षित करेंगी
सजातीय आवेश एक-दूसरे को क्या करते हैं?
a) आकर्षित
b) निष्फल
c) प्रतिकर्षित
d) उदासीन
उत्तर: c) प्रतिकर्षित
विजातीय आवेश एक-दूसरे को क्या करते हैं?
a) प्रतिकर्षित
b) निष्फल
c) उदासीन
d) आकर्षित
उत्तर: d) आकर्षित
वह गुण जो दो प्रकार के आवेशों में भेद करता है, उसे क्या कहते हैं?
a) आवेश की मात्रा
b) आवेश की गति
c) आवेश की ध्रुवता
d) आवेश का आकार
उत्तर: c) आवेश की ध्रुवता
अमेरिकी वैज्ञानिक बेंजामिन फ्रेंकलिन ने आवेशों को क्या नाम दिया?
a) गरम और ठंडा
b) सफेद और काला
c) धनात्मक और ऋणात्मक
d) बड़ा और छोटा
उत्तर: c) धनात्मक और ऋणात्मक
परिपाटी के अनुसार, काँच की छड़ पर अर्जित आवेश क्या कहलाता है?
a) ऋणात्मक
b) उदासीन
c) धनात्मक
d) अस्थिर
उत्तर: c) धनात्मक
रेशम पर अर्जित आवेश परिपाटी के अनुसार क्या कहलाता है?
a) धनात्मक
b) ऋणात्मक
c) उदासीन
d) विद्युन्मय
उत्तर: b) ऋणात्मक
जब किसी वस्तु पर कोई आवेश नहीं होता, तब उसे क्या कहते हैं?
a) आवेशित
b) विद्युन्मय
c) अनावेशित
d) प्रभावी
उत्तर: c) अनावेशित
आवेशों की उपस्थिति के संसूचन (detection) के लिए एक सरल उपकरण कौन सा है?
a) विद्युत बल्ब
b) मीटर ब्रिज
c) स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी
d) थर्मामीटर
उत्तर: c) स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी
स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी में निचले सिरे पर किसकी पट्टियाँ बंधी होती हैं?
a) चाँदी के वर्क की
b) तांबे के वर्क की
c) सोने के वर्क की
d) एल्युमिनियम के वर्क की
उत्तर: c) सोने के वर्क की
स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी में वर्क एक-दूसरे से दूर क्यों हट जाते हैं जब उन पर आवेश आता है?
a) क्योंकि उन पर विपरीत आवेश आता है
b) क्योंकि उन पर समान आवेश आता है (सजातीय प्रतिकर्षण)
c) क्योंकि वे भारी हो जाते हैं
d) क्योंकि वे गर्म हो जाते हैं
उत्तर: b) क्योंकि उन पर समान आवेश आता है (सजातीय प्रतिकर्षण)
स्वर्ण पत्र वैद्युतदर्शी में आवेश की मात्रा का अनुमान कैसे लगाया जाता है?
a) वर्कों के रंग से
b) वर्कों की चमक से
c) वर्कों के निचले सिरों के बीच की दूरी से
d) वर्कों के तापमान से
उत्तर: c) वर्कों के निचले सिरों के बीच की दूरी से
रगड़ने के पश्चात वस्तुओं द्वारा अर्जित विजातीय आवेश एक-दूसरे के प्रभाव को क्या कर देते हैं?
a) बढ़ा देते हैं
b) तीव्र कर देते हैं
c) निष्फल कर देते हैं
d) परिवर्तित नहीं करते
उत्तर: c) निष्फल कर देते हैं
प्लास्टिक की छड़ को किससे रगड़ने पर वह आमतौर पर ऋणात्मक आवेश अर्जित करती है?
a) काँच की छड़
b) रेशम
c) ऊन
d) बिल्ली की समूर
उत्तर: d) बिल्ली की समूर