वैद्युत फ्लक्स किसे कहते हैं, परिभाषा, मात्रक और विमीय सूत्र

वैद्युत फ्लक्स किसे कहते हैं

वैद्युत फ्लक्स, वैद्युत क्षेत्र का गुण है। हम जानते हैं कि किसी वैद्युत क्षेत्र को वैद्युत बल-रेखाओं द्वारा निरूपित किया जा सकता है। जहाँ वैद्युत बल-रेखाएँ पास-पास होती हैं वहाँ वैद्युत क्षेत्र प्रबल होता है तथा जहाँ बल-रेखाएँ दूर-दूर होती हैं वहाँ वैद्युत क्षेत्र निर्बल होता है। वैद्युत क्षेत्र में स्थित किसी काल्पनिक पृष्ठ पर वैद्युत फ्लक्स उस पृष्ठ से होकर गुजरने वाली वैद्युत बल-रेखाओं की संख्या की माप है। इसे ΦE से निरूपित करते हैं। वैद्युत फ्लक्स एक अदिश (Scalar) राशि है।

विशेष स्थितियों में वैद्युत फ्लक्स का सूत्र

यदि समतल पृष्ट वैद्युत क्षेत्र वेक्टर E के अभिलम्बवत है, अर्थात θ=0, तब cos 0 = 1, अतः  ΦE = E.A

यदि समतल पृष्ट वैद्युत क्षेत्र वेक्टर E के समान्तर है, अर्थात θ=90 तब cos 90° = 0, अतः ΦE = E A cos 90° = 0 

वैद्युत फ्लक्स का मात्रक एवं विमीय सूत्र

वैद्युत फ्लक्स ΦE का मात्रक न्यूटन-मीटर2-कुलाम-1 (N m2C-1 ) होता है.

MKS पद्धति में वैद्युत फ्लक्स का मात्रक किग्रा-मीटर3-सेकंड-3-एम्पियर-1 होता है. 

वैद्युत फ्लक्स Φविमीय सूत्र [ M L3 T-3 A] होता है.

एकसमान वैद्युत क्षेत्र से होकर गुजरने वाला वैद्युत फ्लक्स

वैद्युत फ्लक्स का मात्रक

चित्र में एक असमान (non-uniform) वैद्युत क्षेत्र वैद्युत बल-रेखाओं द्वारा निरूपित किया गया है। माना कि इस क्षेत्र में एक काल्पनिक स्वेच्छ (arbitrary) पृष्ठ स्थित है तथा dA एक पृष्ठ-अवयव (surface element) है। पृष्ठ-अवयव dA इतना लघु है कि इसे समतल मान सकते हैं तथा इस पर वैद्युत क्षेत्र को ‘एकसमान’ मान सकते हैं।

पृष्ठ-अवयव dA को एक क्षेत्रफल वेक्टर dA से निरूपित कर सकते हैं जिसका परिमाण पृष्ठ-अवयव का क्षेत्रफल dA है तथा जिसकी दिशा पृष्ठ-अवयव पर बाहर की ओर खींचे गये अभिलम्ब के अनुदिश है। dA d माना कि पृष्ठ-अवयव dA की स्थिति पर वैद्युत क्षेत्र E है। तब, स्केलर गुणन वेक्टर E • वेक्टर dA, अवयव से होकर जाने वाला वैद्युत फ्लक्स‘ कहलाता है। सम्पूर्ण पृष्ठ से होकर जाने वाला वैद्युत फ्लक्स

ΦE = ∫वेक्टर E . वेक्टर dA

जहाँ ∫A सम्पूर्ण पृष्ठ के लिये ‘पृष्ठ-समाकल’ (surface integral) है। यदि वैद्युत बल-रेखाएँ पृष्ठ से बाहर निकल रही हैं, तब वैद्युत फ्लक्स ΦE धनात्मक होता है ; यदि वे पृष्ठ में प्रवेश कर रहीं हैं, तब वैद्युत फ्लक्स ΦE ऋणात्मक होता है। इस प्रकार, वैद्युत क्षेत्र में किसी पृष्ठ से बद्ध वैद्युत फ्लक्स, उस पृष्ठ पर वैद्युत क्षेत्र के पृष्ठ समाकल के बराबर होता है।

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