Work (electric field)
برقی فیلڈ ورک وہ کام ہے جو برقی میدان اپنے آس پاس کے چارج شدہ ذرہ پر انجام دیتا ہے۔ واقع ذرہ برقی میدان کے ساتھ تعامل کا تجربہ کرتا ہے۔ چارج کے فی یونٹ کے کام کی تعریف دو پوائنٹس کے درمیان نہ ہونے کے برابر ٹیسٹ چارج کو منتقل کرنے سے کی جاتی ہے، اور اس کا اظہار ان پوائنٹس پر برقی صلاحیت میں فرق کے طور پر کیا جاتا ہے۔ یہ کام، مثال کے طور پر، برقی کیمیائی آلات (برقی کیمیائی خلیات) یا برقی قوت پیدا کرنے والے مختلف دھاتوں کے جنکشن کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ برقی میدان کا کام رسمی طور پر طبیعیات میں دیگر قوت کے شعبوں کے ذریعہ کام کرنے کے مساوی ہے، اور برقی کام کے لیے رسمی طور پر مکینیکل کام کی طرح ہے۔ جسمانی عمل وہ ذرات جو حرکت کرنے کے لیے آزاد ہیں، اگر مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے، عام طور پر کم برقی صلاحیت (خالص منفی چارج) والے علاقوں کی طرف مائل ہوتے ہیں، جبکہ منفی طور پر چارج شدہ ذرات زیادہ صلاحیت (خالص مثبت چارج) والے علاقوں کی طرف منتقل ہوتے ہیں۔ زیادہ صلاحیت والے علاقے میں مثبت چارج کی کسی بھی حرکت کے لیے برقی میدان کے خلاف بیرونی کام کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جو اس کام کے برابر ہے جو برقی میدان اس مثبت چارج کو مخالف سمت میں اسی فاصلے پر منتقل کرنے میں کرے گا۔ اسی طرح، منفی چارج شدہ ذرہ کو زیادہ صلاحیت والے علاقے سے کم صلاحیت والے علاقے میں منتقل کرنے کے لیے مثبت بیرونی کام کی ضرورت ہوتی ہے۔ کرچوف کا وولٹیج قانون، جو برقی اور الیکٹرانک سرکٹس کو کنٹرول کرنے والے سب سے بنیادی قوانین میں سے ایک ہے، ہمیں بتاتا ہے کہ کسی بھی برقی سرکٹ میں وولٹیج کے فوائد اور قطروں کا مجموعہ ہمیشہ صفر ہوتا ہے۔ برقی کام کے لیے رسمی شکل مکینیکل کام کے مساوی ہے۔ چارج کی فی اکائی کا کام، جب دو پوائنٹس کے درمیان نہ ہونے کے برابر ٹیسٹ چارج کو منتقل کیا جاتا ہے، تو ان پوائنٹس کے درمیان وولٹیج کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ جہاں ق ذرہ کا برقی چارج ہے E برقی میدان ہے، جو کسی مقام پر اس جگہ پر ایک یونٹ ('ٹیسٹ') چارج سے تقسیم ہونے والی قوت ہے FE کولمب (برقی) قوت ہے r نقل مکانی ڈاٹ پروڈکٹ آپریٹر ہے ریاضیاتی تفصیل خالی جگہ میں چارج شدہ شے کو دیکھتے ہوئے، Q +۔ q + کو Q + کے قریب منتقل کرنے کے لیے (جہاں سے شروع کرتے ہوئے، سہولت کے لیے ممکنہ توانائی = 0 ہے)، ہمیں کولمب فیلڈ کے خلاف ایک بیرونی قوت لگانی ہوگی اور مثبت کام انجام دیا جائے گا۔ ریاضیاتی طور پر، قدامت پسند قوت کی تعریف کا استعمال کرتے ہوئے، ہم جانتے ہیں کہ ہم اس قوت کو ممکنہ توانائی کے میلان سے اس طرح جوڑ سکتے ہیں: جہاں U (r) ماخذ Q سے r کے فاصلے پر q + کی ممکنہ توانائی ہے۔ تو، قوت کے لیے کولمب کے قانون کو مربوط کرنا اور استعمال کرنا: اب، تعلق کا استعمال کریں یہ ظاہر کرنے کے لیے کہ ایک نقطہ چارج q + کو لامحدود سے فاصلے r پر منتقل کرنے کے لیے کیا گیا بیرونی کام یہ ہے: یہ W کی تعریف کا استعمال کرکے اور r کے حوالے سے F کو مربوط کرکے یکساں طور پر حاصل کیا جا سکتا تھا، جو مذکورہ بالا تعلق کو ثابت کرے گا۔ مثال میں دونوں چارجز مثبت ہیں ؛ یہ مساوات کسی بھی چارج کی ترتیب پر لاگو ہوتی ہے (کیونکہ چارجز کا پروڈکٹ ان کی مماثلت کے مطابق مثبت یا منفی ہوگا)۔ اگر پہلے کی مثال میں چارجز میں سے ایک منفی ہونا تھا، تو اس چارج کو انفینیٹی تک لے جانے کے لیے کیا گیا کام بالکل وہی کام ہوگا جو پہلے کی مثال میں اس چارج کو اسی پوزیشن پر واپس دھکیلنے کے لیے درکار تھا۔ اسے ریاضیاتی طور پر دیکھنا آسان ہے، کیونکہ انضمام کی حدود کو الٹنا علامت کو الٹ دیتا ہے۔ یکساں برقی میدان جہاں برقی میدان مستقل ہو (یعنی۔ نقل مکانی کی تقریب نہیں، r)، کام کی مساوات کو آسان بناتا ہے: یا 'قوت اوقات فاصلہ' (ان کے درمیان زاویہ کی کوسائن کا گنا)۔ برقی طاقت برقی سرکٹ میں منتقل ہونے والی توانائی کی شرح ہے۔ جزوی مشتق کے طور پر، اس کا اظہار وقت کے ساتھ کام کی تبدیلی کے طور پر کیا جاتا ہے:، جہاں V وولٹیج ہے۔ کام کی تعریف اس طرح کی جاتی ہے: لہذا حوالہ جات برقی مقناطیسیت