गॉस प्रमेय और अध्यारोपण सिद्धांत

गॉस प्रमेय और अध्यारोपण सिद्धांत
गॉस प्रमेय और अध्यारोपण सिद्धांत
Anonim

गॉस की प्रमेय इलेक्ट्रोडायनामिक्स के मूलभूत नियमों में से एक है, संरचनात्मक रूप से एक और महान वैज्ञानिक - मैक्सवेल के समीकरणों की प्रणाली में शामिल है। यह एक बंद सतह से गुजरने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक और इलेक्ट्रोडायनामिक दोनों क्षेत्रों के तीव्रता प्रवाह के बीच संबंध को व्यक्त करता है। कार्ल गॉस का नाम वैज्ञानिक दुनिया में कम जोर से नहीं लगता है, उदाहरण के लिए, आर्किमिडीज, न्यूटन या लोमोनोसोव। भौतिकी, खगोल विज्ञान और गणित में, ऐसे बहुत से क्षेत्र नहीं हैं जिनके विकास में इस प्रतिभाशाली जर्मन वैज्ञानिक ने सीधे योगदान नहीं दिया।

गॉस प्रमेय
गॉस प्रमेय

गॉस की प्रमेय ने विद्युत चुंबकत्व की प्रकृति के अध्ययन और समझ में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। कुल मिलाकर, यह एक प्रकार का सामान्यीकरण और, कुछ हद तक, प्रसिद्ध कूलम्ब के नियम की व्याख्या बन गया है। यह सिर्फ मामला है, विज्ञान में इतना दुर्लभ नहीं है, जब एक ही घटना को अलग-अलग तरीकों से वर्णित और तैयार किया जा सकता है। लेकिन गॉस प्रमेय ने न केवल लागू कियाअर्थ और व्यावहारिक अनुप्रयोग, इसने प्रकृति के ज्ञात नियमों को थोड़े अलग दृष्टिकोण से देखने में मदद की।

कुछ मायनों में, उन्होंने विद्युत चुंबकत्व के क्षेत्र में आधुनिक ज्ञान की नींव रखते हुए, विज्ञान में एक बड़ी सफलता में योगदान दिया। तो गॉस प्रमेय क्या है और इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग क्या है? यदि हम स्थिर बिंदु आवेशों की एक जोड़ी लेते हैं, तो उनके पास लाया गया कण एक बल के साथ आकर्षित या विकर्षित होगा जो सिस्टम के सभी तत्वों के मूल्यों के बीजगणितीय योग के बराबर है। इस मामले में, इस तरह की बातचीत के परिणामस्वरूप गठित सामान्य समग्र क्षेत्र की तीव्रता इसके व्यक्तिगत घटकों का योग होगी। इस संबंध को व्यापक रूप से सुपरपोजिशन के सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, जो किसी को भी मल्टी-वेक्टर चार्ज द्वारा बनाए गए किसी भी सिस्टम का सटीक वर्णन करने की अनुमति देता है, चाहे उनकी कुल संख्या कुछ भी हो।

चुंबकीय क्षेत्र के लिए गॉस प्रमेय
चुंबकीय क्षेत्र के लिए गॉस प्रमेय

हालांकि, जब बहुत सारे ऐसे कण होते हैं, तो वैज्ञानिकों को पहली बार गणना में कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा, जिसे कूलम्ब के नियम को लागू करने से हल नहीं किया जा सका। चुंबकीय क्षेत्र के लिए गॉस प्रमेय ने उन्हें दूर करने में मदद की, जो, हालांकि, आवेशों की किसी भी बल प्रणालियों के लिए मान्य है जिनकी तीव्रता r −2 के समानुपाती होती है। इसका सार इस तथ्य पर उबलता है कि एक बंद सतह से घिरे आवेशों की एक मनमानी संख्या में दिए गए विमान के प्रत्येक बिंदु की विद्युत क्षमता के कुल मूल्य के बराबर कुल तीव्रता का प्रवाह होगा। इसी समय, तत्वों के बीच बातचीत के सिद्धांतों को ध्यान में नहीं रखा जाता है, जो बहुत सरल करता हैगणना। इस प्रकार, यह प्रमेय अनंत संख्या में विद्युत आवेश वाहकों के साथ भी क्षेत्र की गणना करना संभव बनाता है।

डाइलेक्ट्रिक्स के लिए गॉस प्रमेय
डाइलेक्ट्रिक्स के लिए गॉस प्रमेय

सच है, वास्तव में यह उनकी सममित व्यवस्था के कुछ मामलों में ही संभव है, जब एक सुविधाजनक सतह होती है जिसके माध्यम से प्रवाह की ताकत और तीव्रता की गणना आसानी से की जा सकती है। उदाहरण के लिए, एक गोलाकार आकार के एक संवाहक निकाय के अंदर रखा गया एक परीक्षण आवेश थोड़ा सा बल प्रभाव का अनुभव नहीं करेगा, क्योंकि वहां क्षेत्र शक्ति सूचकांक शून्य के बराबर है। कंडक्टरों की विभिन्न विद्युत क्षेत्रों को बाहर निकालने की क्षमता केवल उनमें आवेश वाहकों की उपस्थिति के कारण होती है। धातुओं में, यह कार्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है। विभिन्न स्थानिक क्षेत्रों को बनाने के लिए इस तरह की सुविधाओं का आज व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है जिसमें विद्युत क्षेत्र कार्य नहीं करते हैं। इन परिघटनाओं को डाइलेक्ट्रिक्स के लिए गॉस प्रमेय द्वारा पूरी तरह से समझाया गया है, जिसका प्राथमिक कणों की प्रणालियों पर प्रभाव उनके आवेशों के ध्रुवीकरण तक कम हो जाता है।

ऐसे प्रभाव पैदा करने के लिए, तनाव के एक निश्चित क्षेत्र को धातु के परिरक्षण जाल से घेरने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार संवेदनशील उच्च-सटीक उपकरण और लोग विद्युत क्षेत्रों के संपर्क से सुरक्षित रहते हैं।

सिफारिश की: