Electric charges and fields जब हम कंघी से बाल संवारते हैं और कागज के छोटे-छोटे टुकड़े कंघी से चिपक जाते हैं, या सर्दियों में दरवाज़े को छूते समय हल्का सा झटका लगता है—तो क्या आपने सोचा है कि ऐसा क्यों होता है?
इन सभी घटनाओं के पीछे Electric charges and fields (विद्युत आवेश) का विज्ञान काम करता है।
विद्युत आवेश स्थिर वैद्युतिकी (Electrostatics) का पहला और सबसे महत्वपूर्ण अध्याय है। अगर यह अध्याय अच्छी तरह समझ में आ जाए, तो आगे आने वाले सभी अध्याय—Electric Field, Coulomb’s Law, Capacitor—बहुत आसान लगने लगते हैं।
⚡ Electric charges and fields क्या है? (What is Electric Charge)
विद्युत आवेश वह भौतिक गुण है, जिसके कारण कोई वस्तु
- दूसरी वस्तु को आकर्षित (Attract) या
- प्रतिक्षेपित (Repel) करती है।
सरल शब्दों में कहें तो,
जिस गुण के कारण बिजली से जुड़ी क्रियाएँ होती हैं, वही विद्युत आवेश कहलाता है।
Electric charges and fields
🔹 विद्युत आवेश के प्रकार (Types of Electric Charge)
Physics में विद्युत आवेश दो प्रकार के होते हैं:
1️⃣ धन आवेश (Positive Charge)
2️⃣ ऋण आवेश (Negative Charge)
👉 महत्वपूर्ण नियम
- समान आवेश (Like Charges) → एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं
- विपरीत आवेश (Unlike Charges) → एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं
उदाहरण:
- दो ऋण आवेशित कंघियाँ → दूर हटेंगी
- एक धन और एक ऋण आवेश → पास आएँगे
- Electric charges and fields
🧲 आवेश उत्पन्न करने की विधियाँ
(Methods of Charging)
1️⃣ घर्षण द्वारा आवेश (Charging by Friction)
जब दो वस्तुओं को आपस में रगड़ा जाता है, तो एक वस्तु इलेक्ट्रॉन खो देती है और दूसरी इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर लेती है।
उदाहरण:
- काँच की छड़ + रेशम
- एबोनाइट की छड़ + ऊन
👉 रगड़ने पर
- काँच की छड़ → धन आवेशित
- एबोनाइट छड़ → ऋण आवेशित
2️⃣ चालन द्वारा आवेश (Charging by Conduction)
जब कोई आवेशित वस्तु किसी निरावेशित चालक को छूती है, तो आवेश का कुछ भाग दूसरी वस्तु में चला जाता है।
👉 दोनों वस्तुएँ एक ही प्रकार के आवेश से आवेशित हो जाती हैं।
3️⃣ प्रेरण द्वारा आवेश (Charging by Induction)
इस विधि में वस्तुएँ एक–दूसरे को छूती नहीं हैं, फिर भी आवेश उत्पन्न हो जाता है।
👉 यह विधि UP Board परीक्षा में बहुत महत्वपूर्ण मानी जाती है।
⚖️ आवेश का संरक्षण नियम
(Law of Conservation of Charge)
आवेश न तो उत्पन्न किया जा सकता है और न ही नष्ट।
यह केवल एक वस्तु से दूसरी वस्तु में स्थानांतरित होता है।
उदाहरण:
यदि किसी प्रणाली में कुल आवेश पहले शून्य है, तो किसी भी प्रक्रिया के बाद भी कुल आवेश शून्य ही रहेगा।
📏 आवेश की इकाई (Unit of Charge)
विद्युत आवेश की SI इकाई है —
👉 कूलॉम (Coulomb – C)
- 1 कूलॉम = बहुत बड़ी मात्रा का आवेश
- एक इलेक्ट्रॉन का आवेश = 1.6 × 10⁻¹⁹ C
- Electric charges and fields
🔬 इलेक्ट्रॉन और आवेश
- इलेक्ट्रॉन पर ऋण आवेश होता है
- प्रोटॉन पर धन आवेश होता है
- न्यूट्रॉन पर कोई आवेश नहीं
👉 वस्तु में इलेक्ट्रॉनों की अधिकता → ऋण आवेश
👉 इलेक्ट्रॉनों की कमी → धन आवेश
🧪 इलेक्ट्रोस्कोप (Electroscope)
इलेक्ट्रोस्कोप एक सरल उपकरण है, जिसकी सहायता से:
- आवेश की उपस्थिति
- आवेश के प्रकार
का पता लगाया जाता है।
👉 यह उपकरण परीक्षा में चित्र सहित प्रश्न के रूप में आता है।
📝 परीक्षा की दृष्टि से महत्वपूर्ण बिंदु
✔️ आवेश के प्रकार के नियम याद रखें
✔️ Conservation of Charge का कथन शब्दशः लिखें
✔️ Charging by Induction का आरेख अवश्य अभ्यास करें
✔️ Numerical में इलेक्ट्रॉन का आवेश सही मान रखें
🌟 वास्तविक जीवन से संबंध
- बिजली गिरना
- फोटोकॉपी मशीन
- पेंट स्प्रे
- प्रदूषण नियंत्रण उपकरण
👉 ये सभी Electric Charges के सिद्धांत पर आधारित हैं।
🔷 Electric charges and fields (विद्युत आवेश)(बहुविकल्पीय प्रश्न)
Q1. विद्युत आवेश की SI इकाई क्या है?
A) एम्पियर
B) वोल्ट
C) कूलॉम
D) ओम
👉 उत्तर: C
Q2. इलेक्ट्रॉन पर कितना आवेश होता है?
A) +1.6×10⁻¹⁹ C
B) –1.6×10⁻¹⁹ C
C) 1 C
D) 0
👉 Ans. : B
Q3. समान आवेश एक-दूसरे को क्या करते हैं?
A) आकर्षित
B) प्रतिकर्षित
C) नष्ट
D) स्थिर
👉 Ans. . : B
Q4. आवेश संरक्षण का नियम किस पर लागू होता है?
A) केवल चालक
B) केवल कुचालक
C) केवल गैस
D) सभी भौतिक प्रक्रियाओं पर
👉 Ans. : D
Q5. काँच की छड़ को रेशम से रगड़ने पर काँच की छड़ हो जाती है—
A) ऋण आवेशित
B) धन आवेशित
C) निरावेशित
D) चुंबकित
👉 उत्तर: B
Q6. आवेश का प्रवाह किसमें होता है?
A) कुचालक
B) चालक
C) निर्वात
D) लकड़ी
👉 उत्तर: B
Q7. प्रेरण द्वारा आवेश में वस्तुएँ—
A) छूती हैं
B) नहीं छूतीं
C) टूट जाती हैं
D) गर्म हो जाती हैं
👉 उत्तर: B
Q8. प्रोटॉन का आवेश होता है—
A) ऋण
B) धन
C) शून्य
D) परिवर्ती
👉 उत्तर: B
Q9. न्यूट्रॉन पर आवेश—
A) +1
B) –1
C) 0
D) 2
👉 उत्तर: C
Q10. 1 कूलॉम आवेश लगभग कितने इलेक्ट्रॉनों के बराबर है?
A) 6.25×10¹⁸
B) 1.6×10⁻¹⁹
C) 10⁶
D) 10²³
👉 उत्तर: A
Q11. इलेक्ट्रोस्कोप का प्रयोग किया जाता है—
A) धारा मापने में
B) वोल्टेज मापने में
C) आवेश की उपस्थिति जानने में
D) प्रतिरोध मापने में
👉 उत्तर: C
Q12. ऋण आवेश किस कण के कारण होता है?
A) प्रोटॉन
B) न्यूट्रॉन
C) इलेक्ट्रॉन
D) आयन
👉 उत्तर: C
Q13. आवेश का परिमाणीकरण किस पर आधारित है?
A) द्रव्यमान
B) समय
C) इलेक्ट्रॉन के आवेश पर
D) बल
👉 उत्तर: C
Q14. घर्षण द्वारा आवेश किसमें संभव नहीं?
A) काँच
B) प्लास्टिक
C) धातु
D) एबोनाइट
👉 उत्तर: C
Q15. चालक में आवेश कहाँ रहता है?
A) केंद्र में
B) पूरे आयतन में
C) सतह पर
D) नीचे
👉 उत्तर: C
Q16. कुचालक में आवेश—
A) स्वतंत्र रूप से बहता है
B) स्थिर रहता है
C) नष्ट हो जाता है
D) बढ़ता है
👉 उत्तर: B
Q17. आवेश का संरक्षण नियम किसके समान है?
A) ऊर्जा संरक्षण
B) द्रव्यमान संरक्षण
C) दोनों
D) कोई नहीं
👉 उत्तर: C
Q18. इलेक्ट्रॉन की संख्या बढ़ने पर वस्तु—
A) धन आवेशित
B) ऋण आवेशित
C) निरावेशित
D) चुंबकित
👉 उत्तर: B
Q19. प्रेरण विधि में उत्पन्न आवेश होता है—
A) समान
B) विपरीत
C) शून्य
D) अनिश्चित
👉 उत्तर: B
Electric charges and fields
Q20. आवेश की सबसे छोटी मात्रा क्या कहलाती है?
A) कूलॉम
B) इलेक्ट्रॉन आवेश
C) एम्पियर
D) फोटॉन
👉 उत्तर: B
Q21. धातु सामान्यतः क्यों चालक होती है?
A) मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण
B) प्रोटॉन के कारण
C) न्यूट्रॉन के कारण
D) आयन के कारण
👉 उत्तर: A
Q22. आवेश का चिन्ह किसने निर्धारित किया?
A) न्यूटन
B) फैराडे
C) फ्रैंकलिन
D) मैक्सवेल
👉 उत्तर: C
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Q23. आवेश की गणना का सूत्र है—
A) Q = ne
B) Q = mv
C) Q = IR
D) Q = Pt
👉 उत्तर: A
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Q24. यदि किसी वस्तु पर +4e आवेश है, तो e का मान—
A) 1.6×10⁻¹⁹ C
B) 9.8
C) 3×10⁸
D) 6.67×10⁻¹¹
👉 उत्तर: A
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Q25. निम्न में से कौन आवेश उत्पन्न करने की विधि नहीं है?
A) घर्षण
B) चालन
C) प्रेरण
D) अपवर्तन
👉 उत्तर: D
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Electric charges and fields
✅ भाग–2 : Numerical Questions (हल सहित)
🔢 Q1. 5×10⁶ इलेक्ट्रॉनों का कुल आवेश ज्ञात कीजिए।
हल:
e = 1.6×10⁻¹⁹ C
Q = ne = 5×10⁶ × 1.6×10⁻¹⁹
Q = 8×10⁻¹³ C (ऋणात्मक)
🔢 Q2. किसी वस्तु पर +3.2×10⁻¹⁹ C आवेश है। कितने इलेक्ट्रॉन कम हैं?
हल:
Q = ne
n = Q/e = (3.2×10⁻¹⁹)/(1.6×10⁻¹⁹) = 2
उत्तर: 2 इलेक्ट्रॉन
🔢 Q3. यदि किसी वस्तु में 10¹² इलेक्ट्रॉन अधिक हों, तो उस पर आवेश कितना होगा?
हल:
Q = ne = 10¹² × 1.6×10⁻¹⁹
Q = 1.6×10⁻⁷ C (ऋणात्मक)
🔢 Q4. 1 कूलॉम आवेश में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं?
हल:
n = Q/e = 1 / (1.6×10⁻¹⁹)
n = 6.25×10¹⁸ इलेक्ट्रॉन
🔢 Q5. दो वस्तुओं पर क्रमशः +5e और –3e आवेश है। कुल आवेश ज्ञात करें।
हल:
Q = +5e – 3e = +2e
= 2 × 1.6×10⁻¹⁹
Q = 3.2×10⁻¹⁹ C
✅ भाग–3 : Important Board Questions (UP Board)
🔸 Very Short Answer (1–2 अंक)
- विद्युत आवेश की परिभाषा दीजिए।
- आवेश के कितने प्रकार होते हैं?
- इलेक्ट्रॉन का आवेश लिखिए।
- आवेश की SI इकाई क्या है?
- Electric charges and fields
🔸 Short Answer (3–4 अंक)
- आवेश संरक्षण का नियम लिखिए।
- घर्षण द्वारा आवेश समझाइए।
- चालन और प्रेरण द्वारा आवेश में अंतर लिखिए।
- इलेक्ट्रोस्कोप का सिद्धांत समझाइए।
🔸 Long Answer (5 अंक)
- विद्युत आवेश क्या है? इसके प्रकार, गुण और संरक्षण नियम समझाइए।
- प्रेरण द्वारा आवेश की विधि आरेख सहित समझाइए।
- आवेश का परिमाणीकरण सिद्ध कीजिए।
🔚 निष्कर्ष (Conclusion)
Electric charges and fields विद्युत आवेश भौतिकी का वह आधार है, जिस पर पूरा Electrostatics खड़ा है। यदि छात्र इसे ध्यान से, उदाहरणों के साथ समझ लें, तो आगे के अध्याय अपने-आप सरल हो जाते हैं।
gurugyanam.online का उद्देश्य है कि UP Board के विद्यार्थियों को Physics डर नहीं, बल्कि समझने योग्य और रोचक विषय लगे।
