स्टैटकूलम्ब
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statcoulomb | |
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इकाई प्रणाली | Gaussian, cgs-esu |
की इकाई | electrical charge |
चिन्ह, प्रतीक | Fr or statC, esu |
Derivation | dyn1/2⋅cm |
Conversions | |
1 Fr in ... | ... is equal to ... |
CGS base units | cm3/2⋅g1/2⋅s−1 |
SI (charge) | ≘ ~3.33564×10−10 C |
SI (flux) | ≘ ~2.65×10−11 C |
फ्रेंकलिन (Fr) या स्टेटकूलॉम्ब (statC) इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज यूनिट (esu) सेंटीमीटर-ग्राम-दूसरी इकाइयों की इकाइयों # इलेक्ट्रोस्टैटिक इकाइयों (ESU) | सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड इलेक्ट्रोस्टैटिक इकाइयों में उपयोग किए जाने वाले विद्युत आवेश के लिए माप की इकाइयाँ हैं। वैरिएंट (CGS-ESU) और गॉसियन इकाइयां सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स। यह द्वारा दी गई एक व्युत्पन्न इकाई है
- 1 स्टेटसी = 1 डायन1/2⋅cm = 1 सेमी3/2⋅जी1/2⋅से-1.
अर्थात्, इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है कि कूलम्ब स्थिरांक 1 के बराबर एक आयामहीन मात्रा बन जाता है।
का उपयोग कर परिवर्तित किया जा सकता है
- 1 न्यूटन = 105 डाइन
- 1 सेमी = 10−2 मि
इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों की प्रणाली इसके बजाय कूलम्ब (C) का उपयोग करती है। सी और स्टेटसी के बीच रूपांतरण अलग-अलग संदर्भों में अलग है। सबसे आम संदर्भ हैं:
- बिजली का आवेश के लिए:
- 1 सी ≘ 2997924580 statC ≈ 3.00×109 statC
- ⇒ 1 स्टेटसी ≘ ~3.33564×10−10 C.
- विद्युत प्रवाह के लिए (ΦD):
- 1C ≘ 4π × 2997924580 statC ≈ 3.77×1010 statC
- ⇒ 1 स्टेटसी ≘ ~2.65×10−11 C.
प्रतीक ≘ ('से मेल खाता है') का उपयोग = के बजाय किया जाता है क्योंकि दोनों पक्ष विनिमेय नहीं हैं, जैसा कि स्टेटकूलम्ब और कूलम्ब के बीच आयामी संबंध पर चर्चा की गई है। जो नंबर 2997924580 मीटर/सेकेंड में अभिव्यक्त प्रकाश की गति के सांख्यिक मान का 10 गुना है, और जहां इंगित किया गया है, उसके अलावा रूपांतरण सटीक हैं। दूसरे संदर्भ का तात्पर्य है कि विद्युत विस्थापन क्षेत्र (डी) के लिए यूनिट इकाइयों की एसआई और सेंटीमीटर ग्राम दूसरी प्रणाली से संबंधित हैं:
- 1 सी / एम2 ≘ 4π × 2997924580×10−4 statC/cm2 ≈ 3.77×106 statC/cm2
- ⇒ 1 स्टेटसी/सेमी2 ≘ ~2.65×10−7 C/m2
मीटर और सेंटीमीटर के बीच संबंध के कारण। कूलॉम्ब एक बहुत बड़ा चार्ज है जिसका इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में शायद ही कभी सामना किया जाता है, जबकि स्टेटकूलॉम्ब हर रोज के चार्ज के करीब है।
सीजीएस आधार इकाइयों से परिभाषा और संबंध
स्टेटकूलॉम्ब को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: यदि दो स्थिर वस्तुओं में से प्रत्येक में 1 statC का आवेश होता है और वे 1 cm इसके अलावा, वे 1 डाएन के बल से एक दूसरे को विद्युत रूप से प्रतिकर्षित करेंगे। यह प्रतिकर्षण कूलम्ब के नियम द्वारा शासित होता है, जो गॉसियन इकाइयों में होता है। गाऊसी-सीजीएस प्रणाली बताती है:
जहाँ F बल है, qG
1 और क्यूG
2 दो आवेश हैं, और r आवेशों के बीच की दूरी है। कूलम्ब के नियम पर आयामी विश्लेषण करते हुए, cgs में विद्युत आवेश का आयाम [द्रव्यमान] होना चाहिए1/2 [लंबाई]3/2 [समय]-1. (यह कथन SI इकाइयों में सत्य नहीं है; नीचे देखें।) ऊपर दी गई परिभाषा के आलोक में हम अधिक विशिष्ट हो सकते हैं: F = 1 dyn, q को प्रतिस्थापित करनाG
1 = क्यूG
2 = 1 स्टेटसी, और आर = 1 सेमी, हमें मिलता है:
- 1 स्टेटसी = जी1/2⋅सेमी3/2⋅से-1
आशा के अनुसार।
== स्टेटकूलम्ब और कूलम्ब == के बीच विमीय संबंध
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सामान्य असंगति
गॉसियन इकाइयों और SI में कूलम्ब का नियम क्रमशः हैं:
- (गाऊसी)
- (क्या आप)
चूंकि ε0, निर्वात पारगम्यता, आयाम रहित नहीं है, कूलम्ब [द्रव्यमान] के समतुल्य 'नहीं' है1/2 [लंबाई]3/2 [समय]-1, स्टेटकूलम्ब के विपरीत। वास्तव में, कूलॉम को केवल द्रव्यमान, लंबाई और समय के संदर्भ में व्यक्त करना असंभव है।
परिणामस्वरूप, 1 C = n statC जैसा रूपांतरण समीकरण भ्रामक है: दोनों पक्षों की इकाइयाँ सुसंगत नहीं हैं। एक सूत्र या समीकरण के भीतर कूलम्ब और स्टेटकूलम्ब के बीच स्वतंत्र रूप से स्विच नहीं किया जा सकता है, क्योंकि कोई सेंटीमीटर और मीटर के बीच स्वतंत्र रूप से स्विच करेगा। हालाँकि, अलग-अलग संदर्भों में कूलम्ब और स्टेटकूलम्ब के बीच एक पत्राचार पाया जा सकता है। जैसा कि नीचे बताया गया है, 1 सी इससे मेल खाता है 3.00×109 statC वस्तुओं के आवेश का वर्णन करते समय। दूसरे शब्दों में, यदि किसी भौतिक वस्तु पर 1 C का आवेश है, तो उसका भी आवेश होता है 3.00×109 statC. इसी तरह, 1C से मेल खाता है 3.77×1010 statC विद्युत विस्थापन क्षेत्र प्रवाह का वर्णन करते समय।
आवेश की इकाई के रूप में
स्टेटकूलॉम्ब को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: यदि दो स्थिर वस्तुओं में से प्रत्येक में 1 स्टेटसी का आवेश होता है और निर्वात में 1 सेमी अलग होते हैं, तो वे 1 डाइन के बल से एक दूसरे को विद्युत रूप से पीछे हटा देंगे। इस परिभाषा से, कूलम्ब में समतुल्य आवेश ज्ञात करना सीधा है। एसआई समीकरण का उपयोग करना
- (एसआई),
और प्लग इन करना F = 1 आदमी = 10−5 एन, और r = 1 सेमी = 10−2 मी, और फिर के लिए हल कर रहे हैं q = qSI
1 = qSI
2, परिणाम है q = (1/2997924580) सी ≈ 3.34×10−10 C. इसलिए, 1 स्टेटसी के चार्ज वाली वस्तु का चार्ज होता है 3.34×10−10 C.
यह निम्नलिखित रूपांतरण द्वारा भी व्यक्त किया जा सकता है, जो पूरी तरह से विमीय रूप से संगत है, और अक्सर एसआई और सीजीएस सूत्रों के बीच स्विच करने के लिए उपयोगी होता है:
विद्युत विस्थापन क्षेत्र या प्रवाह की एक इकाई के रूप में
एक विद्युत प्रवाह (विशेष रूप से, विद्युत विस्थापन क्षेत्र का प्रवाह D) में आवेश की इकाइयाँ होती हैं: cgs में statC और SI में कूलॉम्स। रूपांतरण कारक गॉस के नियम से प्राप्त किया जा सकता है:
कहाँ
इसलिए, प्रवाह के लिए रूपांतरण कारक चार्ज के रूपांतरण कारक से 4π अलग है:
- (इकाई के रूप में ΦD).
आयामी रूप से सुसंगत संस्करण है:
- (इकाई के रूप में ΦD)
श्रेणी:विद्युत आवेश की इकाइयाँ श्रेणी:सेंटीमीटर-ग्राम-दूसरी इकाइयों की प्रणाली