यदि किसी निकाय में इलेक्ट्रॉन की संख्या x है और प्रोटॉन की संख्या y है, तो निकाय पर आवेश का परिमाण कितना होगा ?

अवधारणा:

विद्युत आवेश

• इसे कुछ मौलिक कणों जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन आदि के आंतरिक गुणधर्म के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसके कारण वे विद्युत और चुंबकीय प्रभाव उत्पन्न करते हैं।

विद्युत आवेश के प्रकार

• धन आवेश: एक निकाय जिसमें इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है।
• ऋण आवेश: एक निकाय जिसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकता होती है।

विद्युत आवेश के गुणधर्म

• समान आवेश एक दुसरे को प्रतिकर्षित करते है और विपरीत आवेश एक दूसरे को आकर्षित करते हैं ।
• एक आवेश एक अदिश राशि है।
•  यदि किसी प्रणाली में कई बिंदु आवेश होते हैं, तो प्रणाली का कुल आवेश सभी आवेशों को बीजीय रूप से जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
• एक आवेश हमेशा क्वांटाइज्ड होता है।
• एक आवेश हमेशा संरक्षित रहेगा ।
• एक आवेश हमेशा द्रव्यमान से जुड़ा होता है।
• आवेश की इकाई कूलम्ब है।

⇒ 1 कूलम्ब = 625 × 1016 इलेक्ट्रॉनों पर आवेश

व्याख्या:

दिया गया है:

x = इलेक्ट्रॉनों की संख्या, और y = प्रोटॉन की संख्या

आवेश का क्वान्टीकरण:

• प्रायोगिक रूप से यह स्थापित किया गया है कि सभी मुक्त आवेश e द्वारा दर्शाए गए आवेश की एक बुनियादी इकाई के समाकल गुणक हैं।
• आवेश की यह बुनियादी इकाई वह आवेश है जो एक इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन द्वारा वहन किया जाता है ।
• इस प्रकार निकाय पर आवेश q इस प्रकार होगा-

⇒ q = ne

जहाँ n = पूर्णांक और e = 1.6×10^-19 C (एक इलेक्ट्रॉन या एक प्रोटॉन पर आवेश)

तो इलेक्ट्रॉनों की संख्या x के कारण एक निकाय पर आवेश,

⇒ q_e = -x × (1.6 × 10-19 C)

और प्रोटॉन की y संख्या के कारण निकाय पर आवेश

⇒ qp = y × (1.6 × 10-19 C)

• यदि किसी प्रणाली में कई बिंदु आवेश हैं, तो प्रणाली के कुल आवेश को बीजगणितीय रूप से सभी आवेशों को जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
• तो एक निकाय पर कुल आवेश इस प्रकार होगा-

⇒ q = q_e + q_p

⇒ q = (y - x) × 1.6 × 10^-19 C

• इसलिए, विकल्प 3 सही है।