विद्युत विभवांतर क्या है?What is Electric Potential?

किसी चालक के दोनों सिरों के विद्युत विभवों(Electric Potentials) का अंतर विभवांतर(Electric Potential Difference) कहलाता है।अपनी अवधारणा को स्पष्ट करें कि विद्युत क्षेत्र में विद्युत विभवांतर क्या होता है? विद्युत क्षेत्र में एक ही निर्देश बिंदु (अनंत) से दो बिंदुओं के विभवाें का अन्तर विद्युत विभवांतर के रूप में जाना जाता है।विद्युत विभवांतर(Electric Potential Difference) को हम हमारे चांरो ओर सामान्य घटनाओं से समझते हैं ,क्या आपने कभी समझने की कोशिस की कि हवा एक जगह से दूसरी जगह कैसे बहती है, हवा उच्च वायुदाब से निम्न वायुदाब की ओर बहती है, आर्द्रता, धूल, प्रदूषण आदि वायुमण्डलीय दाब को बनाए रखने वाले कारक हैं राजस्थान में गर्मी के दिनों में थार मरुस्थल की रेत गर्म होती है,गर्म रेत के कण आसपास की वायु के साथ मिलकर वायुमंडलीय दबाव बढ़ा देती है। क्यों कि अन्य क्षेत्र का वायुदाब यहाँ से कम रहता है जिससे राजस्थान से अन्य क्षेत्रों की ओर गर्म वायु प्रवाहित होने लगती है। हम जानते हैं कि पानी अधिक ऊंचाई से कम ऊंचाई की ओर बहता है क्यों कि पानी की स्थतिज ऊर्जा(Potential Energy) अधिक ऊंचाई में ज्यादा होती है और हम यह भी जानते हैं कि पदार्थ उच्च सांद्रता(Potential Concentration) से निम्न सांद्रता की ओर प्रवाहित होता है, ठीक इसी तंरह विद्युत भी ज्यादा विभव(High Potential) से कम विभव (Lower Potential)की तरफ बहती है।

विद्युत विभवांतर क्या है?What is Electric Potential Difference?

जैसे हवा के प्रवाह के लिए दो क्षेत्रों के बीच दाबांतर की आवश्यकता होती है, तरल के प्रवाह के लिए ऊंचाइयों में अंतर की आवश्यकता होती है, और हमारे शरीर की कोशिका के अंदर बाहर पदार्थों के आवागमन के लिए सांद्रता में अंतर की आवश्यकता होती है, उसी तरह, आवेश के प्रवाह के लिए भी दो बिंदुओं के बीच एक विद्युत विभवांतर (Electric Potential Difference) की आवश्यकता होती है। विद्युत विभवांतर के बारे में बात करने से पहले जानते हैं कि विद्युत विभव क्या है आइए सबसे पहले सोचते हैं कि भौतिकी में कार्य क्या होता है, इसे केवल बल और विस्थापन के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है।

यहाँ पर निम्न बिंदुओं की चर्चा की गई है।

गुरुत्वाकर्षण और विद्युत क्षेत्रों में ऊर्जा
विद्युत विभव
विद्युत विभवांतर
बिजली और गड़गड़ाहट का कारण

माना m द्रव्यमान की वस्तु को h ऊँचाई तक उठाया जाता है,तो किया गया कार्य =F.d. यहाँ F = वस्तु पर पृथ्वी द्वारा लगाया गया गुरुत्वाकर्षण बल = mg, g = गुरुत्वीय त्वरण और d = h(विस्थापन)

किया गया कार्य = mg.h

अब हम बात करेंगे कि ऊर्जा क्या है, ऊर्जा को कार्य करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया जाता है, कार्य केवल एक वस्तु से दूसरी वस्तु या एक बिन्दु से दूसरे बिन्दु में ऊर्जा का स्थानांतरण है। दी गई वस्तु को एक निश्चित ऊँचाई h तक उठाने पर किया गया कार्य वस्तु को उठाने वाले व्यक्ति से वस्तु में स्थानांतरित ऊर्जा है। प्रारंभ में, जब वस्तु जमीन पर थी, तो इसकी ऊर्जा पृथ्वी में समाहित थी, इसलिए जमीन पर इसकी ऊर्जा शून्य मानी जाती है। h की ऊँचाई में वस्तु की ऊर्जा = mgh, वस्तु स्थिर है इसलिए यह ऊर्जा वस्तु की स्थितिज ऊर्जा है।

यहां हम कह सकते हैं कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में बिंदु B की ऊर्जा mgh है।

विद्युत विभवांतर क्या है?What is Electric Potential Difference?

अब हम विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु के विद्युत विभव पर चर्चा करेंगे, विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु का विद्युत विभव अनंत से उस बिंदु तक एक इकाई आवेश पर किया गया कार्य है। विद्युत क्षेत्र को ठोस, तरल, गैस या ब्रह्मांड में कहीं भी माना जा सकता है। एक बिंदु के विद्युत विभव को परिभाषित करने के लिए हमें एक निर्देश बिंदु की आवश्यकता होती है, हम उस निर्देश बिंदु को अनंत लेते हैं, अनंत का विद्युत विभव को शून्य माना जाता है। विद्युत क्षेत्र में एक ही निर्देश बिंदु (अर्थात् अनंत) से दो बिंदुओं के विद्युत विभवाें का अन्तर विद्युत धारा के प्रवाह का कारण बनती है जिसे विद्युत विभवांतर या उन बिंदुओं के बीच वोल्टेज के रूप में जाना जाता है। विद्युत क्षेत्र में एक बिंदु का विद्युत विभव वास्तव में एक आवेशित कण के विद्युत क्षेत्र के भीतर गति करने की क्षमता है।

किसी चालक के सिरों के बीच विद्युत विभवान्तर, V = VA – VB

जहां VA और VB चालक के दोनों सिरों का विभव है

एक इकाई आवेश = 1 कूलॉम आवेश होता है

V , 1 कूलॉम आवेश पर पर किया गया कार्य है

आवेश Q पर किया गया कार्य W जो इसे A से B तक ले जाने में किया जाता है
W = VQ
V = W/Q
V ,चालक के सिरों के बीच विद्युत विभवान्तर है।