विद्युत आवेश, विद्युत प्रवाह के सिद्धांत और क्वाण्टीकरण | Electric charge, Theory of Electric Current and Quantization

महत्वपूर्ण तथ्य-
1. वस्तुओं में आकर्षण के गुण का सर्वप्रथम अध्ययन करने वाला वैज्ञानिक था- थेल्स
2. 16वीं शताब्दी में इंग्लैण्ड के वैज्ञानिक जिसने विद्युत के गुण का विस्तृत अध्ययन किया- विलियम गिलबर्ट
3. आकर्षण एवं प्रतिकर्षण के गुण का प्रतिपादन करने वाला वैज्ञानिक था- बेन्जामिन फ्रेंकलिन
4. सजातीय या समान प्रकार के आदेश एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।
5. विजातीय या विपरीत प्रकार के आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।
6. काँच, फर और ऊन पर धनावेश तथा रेशम, एबोनाइट, प्लास्टिक और रबर पर ऋणावेश होता है।

Important Fact-
1. The scientist who first studied the property of attraction in objects was- Thales
2. In the 16th century, the English scientist who studied the property of electricity in detail - William Gilbert
3. The scientist who propounded the property of attraction and repulsion was- Benjamin Franklin
4. Homogeneous or similar orders repel each other.
5. Charges of opposite or opposite type attract each other.
6. Glass, fur and wool have a positive charge and silk, ebonite, plastic and rubber have a negative charge.

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आवेश उत्पत्ति का इलेक्ट्रानिक सिद्धांत- प्रत्येक पदार्थ परमाणु से मिलकर बना है। परमाणु के नाभिक में प्रोटान तथा न्यूट्रान होते हैं। नाभिक के चारों ओर कक्षाओं में इलेक्ट्रान होते हैं। प्रोटान धनावेशित, इलेक्ट्रान ऋणावेशित तथा न्यूट्रान उदासीन (अनावेशित) होते हैं। इलेक्ट्रान व प्रोटान की संख्या बराबर होती है। अत: परमाणु विद्युत उदासीन होता है। परमाणु में नाभिक की निकट की कक्षाओं के इलेक्ट्रान बद्ध इलेक्ट्रान कहलाते हैं तथा नाभिक मे दूर बाहर की कक्षाओं के इलेक्ट्रान मुक्त इलेक्ट्रान कहलाते हैं। इन्हीं के कारण विद्युत का प्रवाह होता है।

Electronic theory of charge generation- Every matter is made up of atoms. The nucleus of an atom contains protons and neutrons. There are electrons in orbits around the nucleus. Protons are positively charged, electrons are negatively charged and neutrons are neutral (uncharged). The number of electrons and protons is equal. Hence the atom is electrically neutral. In an atom, the electrons in the orbits near the nucleus are called bound electrons and the electrons in the outermost orbits in the nucleus are called free electrons. Due to these, the flow of electricity occurs.

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महत्वपूर्ण तथ्य-
1. जिस वस्तु से इलेक्ट्रान दूसरी वस्तु में जाते हैं, वह इलेक्ट्रॉनों की कमी के कारण धनावेशित हो जाती है।
2. जिस वस्तु में इलेक्ट्रान दूसरी वस्तु से आते हैं, वह इलेक्ट्रानों की अधिकता के कारण ऋणावेशित हो जाती है।

Important Facts-
1. The object from which electrons go to another object becomes positively charged due to lack of electrons.
2. The object in which electrons come from another object, it becomes negatively charged due to excess of electrons.

आवेश के संबंध में महत्वपूर्ण तथ्य-
1. आवेश एक अदिश राशि है।
2. आवेश योज्य राशि है जिसे जोड़ा या घटाया जा सकता है।
3. किसी वस्तु पर आवेश उसके वेग पर निर्भर नहीं करता।
4. न्यूनतम संभव आवेश या मूल आवेश या इलेक्ट्रानिक आवेश
e = 1.6 × 10 की घात -19
5. आवेश = धारा × समय अर्थात् विमीय सूत्र [AT] होगा।

Important facts about charge-
1. Charge is a scalar quantity.
2. Charge is the additive quantity which can be added or subtracted.
3. The charge on an object does not depend on its velocity.
4. Minimum possible charge or fundamental charge or electronic charge
e = 1.6 × 10 to the power -19
5. Charge = Current × Time i.e. the dimensional formula will be [AT].

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आवेश संरक्षण का सिद्धांत- किसी पृथक्कृत निकाय में न तो आदेश उत्पन्न किया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है। यह आवेश संरक्षण का नियम कहलाता है।

Principle of Conservation of Charge- Order can neither be created nor destroyed in an isolated system. This is called the law of conservation of charge.

महत्वपूर्ण तथ्य-
1. इलेक्ट्रॉन पर आवेश -1.6 X10 की घात -19 कूलॉम होता है।
2. प्रोटॉन पर आवेश +1.6 × 10 की घात -19 कूलॉम होता है।
3. नाभिक धनावेशित होता है।
4. परमाणु उदासीन होता है।
5. एक इलेक्ट्रॉन निकलने पर मूल आवेश +1.6 × 10 की घात -19 होगा।
6. दो इलेक्ट्रॉन निकलने पर मूल आवेश +2 × 1.6 × 10 की घात -19 होगा।

Important Facts-
1. The charge on the electron is -1.6 × 10 to the power-19 coulomb.
2. The charge on the proton is +1.6 × 10 to the power-19 coulomb.
3. The nucleus is positively charged.
4. Atom is neutral.
5. The original charge on the release of an electron will be -19 to the power of +1.6 × 10.
6. The original charge +2 × 1.6 × 10 will have -19 to the power of +2 × 1.6 × 10 when two electrons are released.

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आवेश का क्वाण्टीकरण- प्रकृति में आवेश सदैव एक निश्चित न्यूनतम मान का पूर्ण गुणज होता है। इसे आवेश की क्वाण्टम प्रकृति कहते हैं अथवा आवेश का क्वाण्टीकरण कहते हैं। इसके अनुसार,
q = +ne [ n = 1, 2, 3,.....]
किसी भी वस्तु पर आवेश दशमलव में नहीं होता।

Quantization of charge- In nature charge is always an absolute multiple of a certain minimum value. This is called quantum nature of charge or quantization of charge. Accordingly,
q = +ne [ n = 1, 2, 3,.....]
The charge on any object is not in decimal.

आवेश के मात्रक- आवेश का S.I. मात्रक कूलॉम है।
आवेश = विद्युतधारा × समय = 1 एम्पियर × 1 सेकण्ड

Unit of charge- S.I. unit of charge is coulomb.
Charge = Current × Time = 1 Ampere × 1 second

यदि किसी चालक में एक एम्पियर विद्युतधारा, एक सेकंड तक प्रवाहित हो तो उस चालक से प्रवाहित आवेश एक कूलॉम होता है।

If one ampere current flows through a conductor for one second, then the charge flowing through that conductor is one coulomb.

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कूलॉम आवेश का बड़ा मात्रक है।
अन्य छोटे मात्रक-
1 माइको कूलॉम = 10 की घात -6 कूलॉम
1 नैनो कूलॉम = 10 की घात -9 कूलॉम
1 पिको कूलॉम = 10 की घात -12 कूलॉम

Coulomb is the largest unit of charge.
Other Smaller Units
1 microcoulomb = 10 to the power -6 coulomb
1 nano coulomb = 10 to the power -9 coulomb
1 pico coulomb = 10 to the power -12 coulomb

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