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कूलॉम का नियम

1785
  • Charles-Augustin de Coulomb
Antique electrostatic apparatus demonstrating Coulomb's Law in a vintage laboratory.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

कूलम्ब का नियम दो स्थिर, विद्युत आवेशित कणों के बीच स्थिरवैद्युत बल को मापता है। यह बल आवेशों के परिमाणों के गुणनफल के सीधे समानुपाती और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसका सूत्र है [latex]F = k_e frac{q_1 q_2}{r^2}[/latex]। यह बल आकर्षक या प्रतिकर्षी हो सकता है।

कूलम्ब का नियम विद्युतस्थैतिकी का एक मूलभूत सिद्धांत है, जो अपने व्युत्क्रम-वर्ग रूप में न्यूटन के नियम के अनुरूप है। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षणसमानुपाती स्थिरांक, k_e, को कूलम्ब स्थिरांक के रूप में जाना जाता है और इसका मान लगभग 8.987 × 10⁹ N · m² · C⁻² होता है। इसे अक्सर निर्वात पारगम्यता, ε₀, के रूप में k_e = 1/(4πε₀) के रूप में व्यक्त किया जाता है। पारगम्यता किसी पदार्थ (या निर्वात) की विद्युत क्षेत्र संचारित करने की क्षमता को दर्शाती है। नियम का सदिश रूप, [latex]mathbf{F}_{12} = k_e frac{q_1 q_2}{r_{12}^2} hat{mathbf{r}}_{12}[/latex], आवेश [latex]q_1[/latex] द्वारा आवेश [latex]q_2[/latex] पर लगाए गए बल का परिमाण और दिशा दोनों प्रदान करता है।

यह नियम परमाणुओं को आपस में बांधे रखने वाली अंतःक्रियाओं का वर्णन करने के लिए मूलभूत है, क्योंकि धनात्मक आवेशित नाभिक और ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों के बीच का बल इसी सिद्धांत द्वारा नियंत्रित होता है। यह विद्युत क्षेत्र की अवधारणा का आधार भी है, जहाँ एक आवेश [latex]q[/latex] अपने चारों ओर के अंतरिक्ष में एक क्षेत्र [latex]mathbf{E}[/latex] उत्पन्न करता है, और इस क्षेत्र में रखे गए किसी भी अन्य आवेश [latex]Q[/latex] पर एक बल [latex]mathbf{F} = Qmathbf{E}[/latex] लगता है। यद्यपि यह स्थूल दूरियों और स्थिर आवेशों के लिए अत्यंत सटीक है, क्वांटम यांत्रिकी में और तीव्र गतिमान आवेशों के लिए इसके शास्त्रीय रूप में संशोधन की आवश्यकता होती है, जहाँ सापेक्षतावादी प्रभाव महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2205
विद्युत और चुंबकत्व

Type

भौतिक नियम

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • विद्युत आवेश की खोज और उसके गुणधर्म (आकर्षण/विकर्षण)
  • हेनरी कैवेंडिश द्वारा किए गए प्रयोग (अप्रकाशित)
  • जोसेफ प्रिस्टली द्वारा विद्युत के लिए व्युत्क्रम-वर्ग नियम का सुझाव
  • न्यूटन का सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम (गणितीय सादृश्य के रूप में)

आवेदन

  • इलेक्ट्रोस्टाटिक्स
  • संधारित्र जैसे विद्युत घटकों का डिज़ाइन
  • परमाणु और आणविक बंधन को समझना
  • कण त्वरक
  • इंकजेट प्रिंटर

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण पर आधारित स्व-संयोजन नैनोमैटेरियल्स
  • गतिशील बल क्षेत्र आकार देने वाली उन्नत आयन प्रणोदन प्रणालियाँ
  • नियंत्रित इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों का उपयोग करके संपर्क रहित वस्तु हेरफेर
  • आवेशित प्लेटों का उपयोग करने वाली वायुमंडलीय नमी संचयन प्रणालियाँ
  • electrostatic dust mitigation for अंतरिक्ष अन्वेषण उपकरण
  • आवेशित नैनोकणों का उपयोग करके लक्षित दवा वितरण प्रणाली
  • इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपण के माध्यम से उच्च दक्षता वाली वायु निस्पंदन
  • इलेक्ट्रोएडहेजन का उपयोग करने वाले नवीन हैप्टिक फीडबैक उपकरण
  • परिवेशीय कंपन से विद्युतस्थैतिक ऊर्जा का संचयन
  • dynamic camouflage materials that change texture via electrostatic actuation
संबंधित विषय: कूलम्ब का नियम, विद्युतस्थैतिकी, विद्युत बल, बिंदु आवेश, व्युत्क्रम-वर्ग नियम, विद्युत क्षेत्र, आवेश, पारगम्यता, बल, कूलम्ब।

ऐतिहासिक संदर्भ

कूलॉम का नियम

1687
1738
1750
1785
1788
1800
1800
1687
1738
1750
1757
1788
1800
1800
1800

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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