Work (electric field)
વિદ્યુત ક્ષેત્ર કાર્ય એ તેની આસપાસના ચાર્જ કણ પર વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવતું કાર્ય છે. સ્થિત કણ વિદ્યુત ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અનુભવ કરે છે. ચાર્જના એકમ દીઠ કાર્યને બે બિંદુઓ વચ્ચે નજીવા પરીક્ષણ ચાર્જને ખસેડીને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને તે બિંદુઓ પર વિદ્યુત ક્ષમતામાં તફાવત તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. કામ કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉપકરણો (ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કોષો) અથવા ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉત્પન્ન કરતા વિવિધ ધાતુઓના જંકશન દ્વારા. વિદ્યુત ક્ષેત્ર કાર્ય ઔપચારિક રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અન્ય બળ ક્ષેત્રો દ્વારા કાર્યની સમકક્ષ છે, અને વિદ્યુત કાર્ય માટેની ઔપચારિકતા યાંત્રિક કાર્ય જેવી જ છે. ભૌતિક પ્રક્રિયા એવા કણો કે જે ખસેડવા માટે મુક્ત હોય છે, જો હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે તો, સામાન્ય રીતે નીચા વિદ્યુત સંભવિત (ચોખ્ખો નકારાત્મક ચાર્જ) પ્રદેશો તરફ વલણ ધરાવે છે, જ્યારે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણો ઉચ્ચ સંભવિત (ચોખ્ખો સકારાત્મક ચાર્જ) પ્રદેશો તરફ સ્થળાંતર કરે છે. ઉચ્ચ ક્ષમતાવાળા પ્રદેશમાં હકારાત્મક ચાર્જની કોઈપણ હિલચાલ માટે વિદ્યુત ક્ષેત્રની સામે બાહ્ય કાર્ય કરવાની જરૂર પડે છે, જે તે કાર્યની બરાબર છે જે વિદ્યુત ક્ષેત્ર તે સકારાત્મક ચાર્જને વિરુદ્ધ દિશામાં સમાન અંતરે ખસેડવા માટે કરશે. તેવી જ રીતે, નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણને ઉચ્ચ ક્ષમતાના પ્રદેશમાંથી ઓછી ક્ષમતાના પ્રદેશમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે હકારાત્મક બાહ્ય કાર્યની જરૂર પડે છે. કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ કાયદો, જે વિદ્યુત અને ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટને સંચાલિત કરતા સૌથી મૂળભૂત નિયમોમાંનો એક છે, તે આપણને કહે છે કે કોઈપણ વિદ્યુત સર્કિટમાં વોલ્ટેજ ગેઇન્સ અને ડ્રોપ્સનો સરવાળો હંમેશા શૂન્ય થાય છે. વિદ્યુત કાર્ય માટેની ઔપચારિકતા યાંત્રિક કાર્યની સમકક્ષ સ્વરૂપ ધરાવે છે. ચાર્જના એકમ દીઠ કાર્ય, જ્યારે બે બિંદુઓ વચ્ચે નજીવા પરીક્ષણ ચાર્જને ખસેડે છે, ત્યારે તે બિંદુઓ વચ્ચેના વોલ્ટેજ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. જ્યાં Q એ કણ E નો વિદ્યુત ચાર્જ છે તે વિદ્યુત ક્ષેત્ર છે, જે એક સ્થાન પર એકમ ('પરીક્ષણ') ચાર્જ દ્વારા વિભાજિત તે સ્થાન પરનું બળ છે FE એ કુલમ્બ (વિદ્યુત) બળ છે r એ વિસ્થાપન એ ડોટ પ્રોડક્ટ ઓપરેટર છે. q + ને Q + ની નજીક ખસેડવા માટે (જ્યાંથી શરૂ કરીને, સગવડતા માટે સંભવિત ઊર્જા = 0 છે), આપણે કુલમ્બ ક્ષેત્રની સામે બાહ્ય બળ લાગુ કરવું પડશે અને હકારાત્મક કાર્ય કરવામાં આવશે. ગાણિતિક રીતે, રૂઢિચુસ્ત બળની વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરીને, આપણે જાણીએ છીએ કે આપણે આ બળને સંભવિત ઊર્જા ઢાળ સાથે આ રીતે સંબંધિત કરી શકીએ છીએઃ જ્યાં U (r) એ સ્રોત Q થી r અંતરે q + ની સંભવિત ઊર્જા છે. તેથી, બળ માટે કૂલમ્બના નિયમને એકીકૃત કરવો અને તેનો ઉપયોગ કરવોઃ હવે, સંબંધનો ઉપયોગ કરો તે બતાવવા માટે કે બિંદુ ચાર્જ q + ને અનંતથી અંતર r પર ખસેડવા માટે કરવામાં આવેલ બાહ્ય કાર્ય છેઃ આ W ની વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરીને અને r ના સંદર્ભમાં F ને એકીકૃત કરીને સમાન રીતે મેળવી શકાયું હોત, જે ઉપરોક્ત સંબંધને સાબિત કરશે. ઉદાહરણમાં બંને ચાર્જ હકારાત્મક છે; આ સમીકરણ કોઈપણ ચાર્જ રૂપરેખાંકનને લાગુ પડે છે (કારણ કે ચાર્જનો ગુણાકાર તેમની (ડિસ) સમાનતા અનુસાર હકારાત્મક કે નકારાત્મક હશે). જો અગાઉના ઉદાહરણમાં એક ચાર્જ નકારાત્મક હોય, તો તે ચાર્જને અનંત સુધી દૂર કરવા માટે લેવામાં આવેલું કાર્ય બરાબર તે જ કાર્ય હશે જે અગાઉના ઉદાહરણમાં તે ચાર્જને તે જ સ્થિતિમાં પાછા લાવવા માટે જરૂરી હતું. આને ગાણિતિક રીતે જોવું સરળ છે, કારણ કે એકીકરણની સીમાઓને ઉલટાવવાથી સંકેત ઉલટાઈ જાય છે. એકસમાન વિદ્યુત ક્ષેત્ર જ્યાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર અચળ હોય (એટલે કે. વિસ્થાપનનું વિધેય નથી, r), કાર્ય સમીકરણ સરળ બનાવે છેઃ અથવા 'બળ ગુણ્યા અંતર' (તેમની વચ્ચેના કોણની કોસાઇન ગુણ્યા). વિદ્યુત શક્તિ એ વિદ્યુત પરિપથમાં સ્થાનાંતરિત ઊર્જાનો દર છે. આંશિક વ્યુત્પન્ન તરીકે, તેને સમય જતાં કાર્યમાં ફેરફાર તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છેઃ, જ્યાં V એ વોલ્ટેજ છે. કાર્યને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છેઃ તેથી સંદર્ભો વિદ્યુતચુંબકીયતા