দেহের বিদ্যুতায়ন, চার্জের মিথস্ক্রিয়া

এই নিবন্ধে, আমরা দেহের বিদ্যুতায়ন কী সে সম্পর্কে মোটামুটি সাধারণ ধারণা উপস্থাপন করার চেষ্টা করব এবং আমরা বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের আইনটিও স্পর্শ করব।

বৈদ্যুতিক শক্তির এই বা সেই উত্সটি নীতির জন্য কাজ করে কিনা তা বিবেচনা না করেই, তাদের প্রত্যেকটি ভৌত ​​দেহের বিদ্যুতায়ন ঘটে, অর্থাৎ, বৈদ্যুতিক শক্তির উত্সে উপস্থিত বৈদ্যুতিক চার্জের পৃথকীকরণ এবং নির্দিষ্ট স্থানে তাদের ঘনত্ব, উদাহরণস্বরূপ, উৎসের ইলেক্ট্রোড বা টার্মিনালগুলিতে। এই প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ, বৈদ্যুতিক শক্তির উৎসের (ক্যাথোড) একটি টার্মিনালে অতিরিক্ত ঋণাত্মক চার্জ (ইলেকট্রন) প্রাপ্ত হয় এবং অন্য টার্মিনালে (অ্যানোড) ইলেকট্রনের অভাব হয়, যেমন। তাদের মধ্যে প্রথমটি নেতিবাচক বিদ্যুৎ দিয়ে চার্জ করা হয় এবং দ্বিতীয়টি ইতিবাচক বিদ্যুৎ দিয়ে।

ইলেকট্রন আবিষ্কারের পর, ন্যূনতম চার্জ সহ প্রাথমিক কণা, পরমাণুর গঠন অবশেষে ব্যাখ্যা করার পরে, বিদ্যুতের সাথে সম্পর্কিত বেশিরভাগ শারীরিক ঘটনাও ব্যাখ্যাযোগ্য হয়ে ওঠে।

বস্তুগত পদার্থ যা দেহগুলিকে তৈরি করে তা সাধারণত বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ বলে মনে করা হয়, যেহেতু দেহ তৈরি করে এমন অণু এবং পরমাণুগুলি স্বাভাবিক অবস্থায় নিরপেক্ষ থাকে এবং এর ফলে দেহগুলির কোনও চার্জ থাকে না। কিন্তু যদি এমন একটি নিরপেক্ষ দেহ অন্য দেহের সাথে ঘষে, তবে কিছু ইলেকট্রন তাদের পরমাণু ছেড়ে এক দেহ থেকে অন্য দেহে চলে যাবে। এই ধরনের চলাচলের সময় এই ইলেকট্রন দ্বারা ভ্রমণ করা পথের দৈর্ঘ্য প্রতিবেশী পরমাণুর মধ্যে দূরত্বের চেয়ে বেশি নয়।

যাইহোক, যদি ঘর্ষণ করার পরে মৃতদেহগুলি আলাদা হয়ে যায়, আলাদা হয়ে যায়, তাহলে উভয় দেহই চার্জ করা হবে। যে শরীরে ইলেকট্রনগুলি চলে গেছে তা নেতিবাচকভাবে চার্জ হয়ে যাবে এবং যে এই ইলেকট্রনগুলিকে দান করেছে সে একটি ধনাত্মক চার্জ অর্জন করবে, ইতিবাচক চার্জে পরিণত হবে। এটি বিদ্যুতায়ন।

ধরুন কিছু ভৌত শরীরে, উদাহরণস্বরূপ কাঁচে, উল্লেখযোগ্য সংখ্যক পরমাণু থেকে তাদের কিছু ইলেকট্রন অপসারণ করা সম্ভব হয়েছিল। এর মানে হল যে গ্লাসটি, যা তার কিছু ইলেকট্রন হারিয়েছে, তা ইতিবাচক বিদ্যুতের সাথে চার্জ করা হবে, কারণ এতে ইতিবাচক চার্জগুলি নেতিবাচকগুলির তুলনায় একটি সুবিধা অর্জন করেছে।

কাচ থেকে সরানো ইলেকট্রনগুলি অদৃশ্য হয়ে যেতে পারে না এবং কোথাও রাখতে হবে। অনুমান করুন যে কাচ থেকে ইলেকট্রনগুলি সরানোর পরে, তারা একটি ধাতব বলের উপর স্থাপন করা হয়। তাহলে এটা স্পষ্ট যে ধাতব বল যে অতিরিক্ত ইলেকট্রন গ্রহণ করে তা ঋণাত্মক বিদ্যুতের সাথে চার্জ করা হয়, কারণ এতে নেতিবাচক চার্জগুলিকে ধনাত্মকগুলির চেয়ে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়।

ভৌত শরীরকে বিদ্যুতায়িত করা - মানে এতে ইলেকট্রনের অতিরিক্ত বা অভাব তৈরি করা, যেমন এর মধ্যে দুটি বিপরীতের ভারসাম্যকে বিরক্ত করে, যথা ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জ।

দুটি ভৌতিক দেহকে একই সাথে এবং একসাথে বিভিন্ন বৈদ্যুতিক চার্জ দিয়ে বিদ্যুতায়িত করা - এর অর্থ হল একটি দেহ থেকে ইলেকট্রন প্রত্যাহার করে অন্য দেহে স্থানান্তর করা।

যদি প্রকৃতির কোথাও একটি ধনাত্মক বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি হয়, তবে একই পরম মানের একটি ঋণাত্মক চার্জ অবশ্যই এটির সাথে একযোগে উত্থিত হতে হবে, যেহেতু যে কোনও ভৌত দেহে ইলেকট্রনের আধিক্য অন্য কোনও ভৌত দেহে তাদের অভাবের কারণে দেখা দেয়।

বিভিন্ন বৈদ্যুতিক চার্জ বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলিতে অবিচ্ছিন্নভাবে বিপরীত সহগামী হিসাবে উপস্থিত হয়, যার একতা এবং মিথস্ক্রিয়া পদার্থের বৈদ্যুতিক ঘটনার অভ্যন্তরীণ বিষয়বস্তু গঠন করে।

নিরপেক্ষ সংস্থাগুলি যখন ইলেকট্রন দেয় বা গ্রহণ করে তখন বিদ্যুতায়িত হয়, উভয় ক্ষেত্রেই তারা একটি বৈদ্যুতিক চার্জ অর্জন করে এবং নিরপেক্ষ হওয়া বন্ধ করে। এখানে বৈদ্যুতিক চার্জগুলি কোথাও থেকে ওঠে না, চার্জগুলি শুধুমাত্র পৃথক করা হয়, কারণ ইলেকট্রনগুলি ইতিমধ্যে দেহে ছিল এবং কেবল তাদের অবস্থান পরিবর্তন করেছে, ইলেকট্রনগুলি একটি বিদ্যুতায়িত দেহ থেকে অন্য বিদ্যুতায়িত দেহে চলে যায়।

দেহের ঘর্ষণ থেকে সৃষ্ট বৈদ্যুতিক চার্জের চিহ্ন এই দেহগুলির প্রকৃতি, তাদের পৃষ্ঠের অবস্থা এবং অন্যান্য অনেক কারণে নির্ভর করে। অতএব, এই সম্ভাবনা বাদ দেওয়া যায় না যে একটি ক্ষেত্রে একই ভৌতিক শরীর ধনাত্মক এবং অন্যটিতে ঋণাত্মক বিদ্যুতের সাথে চার্জ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, ধাতুগুলি যখন কাচ এবং উলের উপর ঘষা হয় তখন ঋণাত্মকভাবে বিদ্যুতায়িত হয় এবং যখন ঘষা হয় রাবার - ইতিবাচকভাবে।

একটি উপযুক্ত প্রশ্ন হবে: কেন বৈদ্যুতিক চার্জ ডাইলেক্ট্রিকের মাধ্যমে প্রবাহিত হয় না কিন্তু ধাতুর মাধ্যমে? বিন্দু হল যে ডাইলেকট্রিক্সে সমস্ত ইলেকট্রন তাদের পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে আবদ্ধ থাকে, তাদের কেবল সারা শরীর জুড়ে অবাধে চলাচল করার ক্ষমতা নেই।

কিন্তু ধাতুর ক্ষেত্রে পরিস্থিতি ভিন্ন। ধাতব পরমাণুতে ইলেকট্রন বন্ধনগুলি ডাইলেক্ট্রিকগুলির তুলনায় অনেক দুর্বল এবং কিছু ইলেকট্রন সহজেই তাদের পরমাণু ছেড়ে সারা শরীর জুড়ে অবাধে চলাচল করে, এইগুলি তথাকথিত মুক্ত ইলেকট্রন যা তারগুলিতে চার্জ স্থানান্তর প্রদান করে।

ধাতব পদার্থের ঘর্ষণ এবং ডাইলেক্ট্রিকের ঘর্ষণ উভয় সময় চার্জ পৃথকীকরণ ঘটে। কিন্তু বিক্ষোভে, ডাইলেক্ট্রিক ব্যবহার করা হয়: ইবোনাইট, অ্যাম্বার, গ্লাস। এটি এই সহজ কারণের জন্য অবলম্বন করা হয়েছে যে যেহেতু চার্জগুলি ডাইলেট্রিক্সে আয়তনের মধ্য দিয়ে সরে যায় না, তাই তারা মৃতদেহের পৃষ্ঠের একই জায়গায় থাকে যেখান থেকে তারা উদ্ভূত হয়।

এবং যদি ঘর্ষণ দ্বারা, বলুন, পশমের জন্য, ধাতুর একটি টুকরো বিদ্যুতায়িত হয়ে যায়, তাহলে চার্জ, যার কেবলমাত্র তার পৃষ্ঠে যাওয়ার সময় আছে, তা তাৎক্ষণিকভাবে পরীক্ষকের শরীরে চলে যাবে এবং একটি প্রদর্শনী, উদাহরণস্বরূপ, সঙ্গে ডাইলেক্ট্রিক, কাজ করবে না। কিন্তু পরীক্ষকের হাত থেকে ধাতুর একটি টুকরো বিচ্ছিন্ন হলে তা ধাতুতেই থাকবে।

যদি কেবলমাত্র বিদ্যুতায়নের প্রক্রিয়ায় দেহের চার্জ ছেড়ে দেওয়া হয়, তবে তাদের মোট চার্জ কীভাবে আচরণ করে? সাধারণ পরীক্ষাগুলি এই প্রশ্নের উত্তর দেয়। একটি ইলেক্ট্রোমিটার নিয়ে তার রডের সাথে একটি ধাতব ডিস্ক সংযুক্ত করে, ডিস্কের উপরে একটি পশমী কাপড়ের টুকরো রাখুন, সেই ডিস্কের আকার। টিস্যু ডিস্কের উপরে আরেকটি পরিবাহী ডিস্ক স্থাপন করা হয়, যা ইলেক্ট্রোমিটার রডের মতোই, কিন্তু একটি ডাইলেকট্রিক হ্যান্ডেল দিয়ে সজ্জিত।

হ্যান্ডেলটি ধরে রেখে, পরীক্ষক উপরের ডিস্কটিকে বেশ কয়েকবার সরিয়ে দেয়, ইলেক্ট্রোমিটার রডের ডিস্কে থাকা টিস্যু ডিস্কের সাথে এটি ঘষে, তারপর এটিকে ইলেক্ট্রোমিটার থেকে দূরে সরিয়ে দেয়। ডিস্কটি সরানো হলে ইলেক্ট্রোমিটারের সুইটি বিচ্যুত হয় এবং সেই অবস্থানে থাকে। এটি ইঙ্গিত দেয় যে উলের কাপড়ে এবং ইলেক্ট্রোমিটার রডের সাথে সংযুক্ত ডিস্কে একটি বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি হয়েছে।

হ্যান্ডেল সহ ডিস্কটি তারপরে দ্বিতীয় ইলেক্ট্রোমিটারের সংস্পর্শে আনা হয়, তবে এটির সাথে সংযুক্ত ডিস্ক ছাড়াই এবং এর সুচটি প্রথম ইলেক্ট্রোমিটারের সূঁচের মতো প্রায় একই কোণ দ্বারা বিচ্যুত হতে দেখা যায়।

পরীক্ষাটি দেখায় যে বিদ্যুতায়নের সময় উভয় ডিস্ক একই মডিউলের চার্জ পেয়েছে। কিন্তু এসব অভিযোগের লক্ষণ কী? এই প্রশ্নের উত্তর দিতে, ইলেক্ট্রোমিটার একটি তার দ্বারা সংযুক্ত করা হয়। ইলেক্ট্রোমিটারের সূঁচগুলি অবিলম্বে শূন্য অবস্থানে ফিরে আসবে যেখানে তারা পরীক্ষা শুরু করার আগে ছিল। চার্জটি নিরপেক্ষ করা হয়েছিল, যার অর্থ ডিস্কের চার্জগুলি মাত্রায় সমান কিন্তু চিহ্নের বিপরীতে এবং সামগ্রিকভাবে শূন্য দিয়েছে, যেমন পরীক্ষা শুরু হওয়ার আগে।

অনুরূপ পরীক্ষাগুলি দেখায় যে বিদ্যুতায়নের সময়, দেহের মোট চার্জ সংরক্ষণ করা হয়, অর্থাৎ, যদি বিদ্যুতায়নের আগে মোট পরিমাণ শূন্য হয়, তবে বিদ্যুতায়নের পরে মোট পরিমাণ শূন্য হবে... কিন্তু কেন এটি ঘটে? আপনি যদি একটি আবলুস কাঠি একটি কাপড়ে ঘষেন তবে এটি নেতিবাচকভাবে চার্জ হবে এবং কাপড়টি ধনাত্মক চার্জ হবে এবং এটি একটি সুপরিচিত সত্য। উলের উপর ঘষলে ইবোনাইটের উপর অতিরিক্ত ইলেকট্রন তৈরি হয় এবং কাপড়ে অনুরূপ ঘাটতি হয়।

চার্জগুলি মডুলাসে সমান হবে, কারণ কাপড় থেকে ইবোনাইট পর্যন্ত কতগুলি ইলেকট্রন চলে গেছে, ইবোনাইটটি এমন একটি ঋণাত্মক চার্জ পেয়েছে এবং ক্যানভাসে একই পরিমাণ ধনাত্মক চার্জ তৈরি হয়েছে, কারণ ইলেকট্রনগুলি যা ছেড়ে গেছে। কাপড় হল কাপড়ের উপর ধনাত্মক চার্জ। আর ইবোনাইটে ইলেকট্রনের আধিক্য ঠিক কাপড়ে ইলেকট্রনের অভাবের সমান। চার্জ চিহ্নে বিপরীত কিন্তু মাত্রায় সমান। স্পষ্টতই, বিদ্যুতায়নের সময় সম্পূর্ণ চার্জ সংরক্ষণ করা হয়; এটি মোট শূন্যের সমান।

তদুপরি, বিদ্যুতায়নের আগে উভয় সংস্থার চার্জ শূন্য না থাকলেও মোট চার্জ এখনও বিদ্যুতায়নের আগের মতোই থাকে। q1 এবং q2 হিসাবে মিথস্ক্রিয়া করার আগে মৃতদেহের চার্জ এবং q1' এবং q2' হিসাবে মিথস্ক্রিয়া হওয়ার পরে চার্জগুলি চিহ্নিত করার পরে, নিম্নলিখিত সমতা সত্য হবে:

q1 + q2 = q1 ' + q2'

এটি বোঝায় যে দেহের যে কোনও মিথস্ক্রিয়ার জন্য মোট চার্জ সর্বদা সংরক্ষিত থাকে। এটি প্রকৃতির একটি মৌলিক নিয়ম, বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের নিয়ম। বেঞ্জামিন ফ্র্যাঙ্কলিন 1750 সালে এটি আবিষ্কার করেন এবং "ধনাত্মক চার্জ" এবং "নেতিবাচক চার্জ" এর ধারণাগুলি প্রবর্তন করেন। ফ্র্যাঙ্কলিন এবং «-» এবং «+» চিহ্ন দিয়ে বিপরীত চার্জ নির্দেশ করার প্রস্তাব করেন।

ইলেকট্রনিক্সে Kirchhoff এর নিয়ম কারণ স্রোত বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের আইন থেকে সরাসরি অনুসরণ করে। তার এবং ইলেকট্রনিক উপাদানের সমন্বয় একটি খোলা সিস্টেম হিসাবে উপস্থাপিত হয়। একটি প্রদত্ত সিস্টেমে চার্জের মোট প্রবাহ সেই সিস্টেম থেকে চার্জের মোট বহিঃপ্রবাহের সমান। Kirchhoff এর নিয়ম অনুমান করে যে একটি ইলেকট্রনিক সিস্টেম উল্লেখযোগ্যভাবে তার মোট চার্জ পরিবর্তন করতে পারে না।

ন্যায়সঙ্গতভাবে, আমরা লক্ষ্য করি যে বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের আইনের সর্বোত্তম পরীক্ষামূলক পরীক্ষা হল প্রাথমিক কণাগুলির এমন ক্ষয়গুলির অনুসন্ধান করা যা চার্জের কঠোর সংরক্ষণের ক্ষেত্রে অনুমোদিত নয়। অনুশীলনে এমন ক্ষয় কখনও দেখা যায়নি।

শারীরিক দেহকে বিদ্যুতায়িত করার অন্যান্য উপায়:

1. যদি জিঙ্ক প্লেটটি সালফিউরিক অ্যাসিড H2SO4 এর দ্রবণে নিমজ্জিত হয়, তবে এটি এতে আংশিকভাবে দ্রবীভূত হবে। দস্তা প্লেটের কিছু পরমাণু, তাদের দুটি ইলেকট্রন দস্তা প্লেটে রেখে, দ্বিগুণ চার্জযুক্ত ধনাত্মক দস্তা আয়ন আকারে অ্যাসিডের একটি সিরিজের সাথে দ্রবণে যাবে। ফলস্বরূপ, জিঙ্ক প্লেট ঋণাত্মক বিদ্যুৎ (ইলেকট্রনের আধিক্য) দিয়ে চার্জ করা হবে এবং সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণটি ধনাত্মক (ধনাত্মক দস্তা আয়নের আধিক্য) দিয়ে চার্জ করা হবে। এই বৈশিষ্ট্যটি সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণে জিঙ্ককে বিদ্যুতায়ন করতে ব্যবহৃত হয় একটি গ্যালভানিক কোষে বৈদ্যুতিক শক্তি চেহারা প্রধান প্রক্রিয়া হিসাবে.

2. দস্তা, সিজিয়াম এবং অন্য কিছুর মতো ধাতুর পৃষ্ঠে আলোকরশ্মি পড়লে, এই পৃষ্ঠ থেকে পরিবেশে মুক্ত ইলেকট্রন নির্গত হয়। ফলস্বরূপ, ধাতুটি ধনাত্মক বিদ্যুতের সাথে চার্জ করা হয় এবং এর চারপাশের স্থানটি ঋণাত্মক বিদ্যুতে চার্জ করা হয়। নির্দিষ্ট ধাতুর আলোকিত পৃষ্ঠ থেকে ইলেক্ট্রন নির্গমনকে বলা হয় ফটোইলেকট্রিক প্রভাব, যা ফটোভোলটাইক কোষে প্রয়োগ পেয়েছে।

3. যদি ধাতব দেহটিকে সাদা তাপের অবস্থায় উত্তপ্ত করা হয়, তবে মুক্ত ইলেকট্রনগুলি তার পৃষ্ঠ থেকে পার্শ্ববর্তী মহাকাশে উড়ে যাবে।ফলস্বরূপ, যে ধাতুটি ইলেকট্রন হারিয়েছে তা ধনাত্মক বিদ্যুতের সাথে চার্জ করা হবে এবং নেতিবাচক বিদ্যুতের সাথে চারপাশে চার্জ করা হবে।

4. আপনি যদি দুটি ভিন্ন তারের প্রান্তগুলিকে সোল্ডার করেন, উদাহরণস্বরূপ, বিসমাথ এবং তামা, এবং তাদের সংযোগস্থলকে উত্তপ্ত করেন, তাহলে মুক্ত ইলেকট্রনগুলি তামার তার থেকে বিসমাথে আংশিকভাবে চলে যাবে। ফলস্বরূপ, তামার তারটি ধনাত্মক বিদ্যুতে চার্জ হবে, যখন বিসমাথ তারটি ঋণাত্মক বিদ্যুতে চার্জ হবে। দুটি ভৌত ​​সংস্থার বিদ্যুতায়নের ঘটনা যখন তারা তাপ শক্তি শোষণ করে থার্মোকল ব্যবহার করা হয়.

বিদ্যুতায়িত দেহের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কিত ঘটনাগুলিকে বৈদ্যুতিক ঘটনা বলা হয়।

বিদ্যুতায়িত সংস্থাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া তথাকথিত দ্বারা নির্ধারিত হয় বৈদ্যুতিক শক্তিগুলি যেগুলি অন্য প্রকৃতির শক্তিগুলির থেকে পৃথক যে তারা চার্জযুক্ত দেহগুলিকে তাদের গতির গতি নির্বিশেষে একে অপরকে বিকর্ষণ এবং আকর্ষণ করে।

এইভাবে, চার্জযুক্ত দেহগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পৃথক হয়, উদাহরণস্বরূপ, মহাকর্ষীয় এক থেকে, যা কেবলমাত্র দেহের আকর্ষণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, বা চৌম্বকীয় উত্সের শক্তি থেকে, যা চার্জের চলাচলের আপেক্ষিক গতির উপর নির্ভর করে, যার ফলে চৌম্বকীয় ঘটনা

বৈদ্যুতিক প্রকৌশল প্রধানত বৈদ্যুতিক সংস্থাগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির বাহ্যিক প্রকাশের আইনগুলি অধ্যয়ন করে - ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের আইন।

আমরা আশা করি যে এই সংক্ষিপ্ত নিবন্ধটি আপনাকে দেহের বিদ্যুতায়ন কী সে সম্পর্কে একটি সাধারণ ধারণা দিয়েছে এবং এখন আপনি জানেন কীভাবে একটি সাধারণ পরীক্ষা ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক চার্জ সংরক্ষণের আইন পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করা যায়।