निम्नलिखित में से कौन दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को दर्शाता है?

व्याख्या:

विद्युत विभवांतर

परिभाषा: विद्युत क्षेत्र में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक एक इकाई धनात्मक आवेश को ले जाने के लिए किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह क्षेत्र में एक विशिष्ट स्थान पर प्रति इकाई आवेश की स्थितिज ऊर्जा का माप है।

सूत्र: दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर (V) इस प्रकार दिया जाता है:

\( V = \frac{W}{Q} \)

जहाँ V विद्युत विभवांतर है, W किया गया कार्य है, और Q आवेश है।

व्याख्या:

जब कोई आवेश विद्युत क्षेत्र में गति करता है, तो विद्युत क्षेत्र द्वारा या विद्युत क्षेत्र के विरुद्ध कार्य किया जाता है। प्रति इकाई आवेश पर किए गए कार्य की मात्रा को विद्युत विभवांतर कहा जाता है। यह अवधारणा गुरुत्वाकर्षण विभवांतर के समान है, जहाँ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में द्रव्यमान को स्थानांतरित करने के लिए कार्य किया जाता है।

इकाइयाँ: विद्युत विभवांतर की SI इकाई वोल्ट (V) है। एक वोल्ट एक जूल प्रति कूलम्ब के बराबर होता है (1 V = 1 J/C)।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: किया गया कार्य / आवेश

यह विकल्प विद्युत विभवांतर का सही वर्णन करता है। एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक आवेश को ले जाने के लिए किए गए कार्य को आवेश की मात्रा से विभाजित करने पर विद्युत विभवांतर प्राप्त होता है। गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार दर्शाया जाता है:

\( V = \frac{W}{Q} \)

जहाँ V विद्युत विभवांतर है, W किया गया कार्य है, और Q आवेश है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: विद्युत आवेश / समय

यह विकल्प विद्युत धारा की अवधारणा का वर्णन करता है, न कि विद्युत विभवांतर का। विद्युत धारा (I) को प्रति इकाई समय (t) में एक चालक के माध्यम से विद्युत आवेश (Q) के प्रवाह की दर के रूप में परिभाषित किया जाता है। गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

\( I = \frac{Q}{t} \)

विद्युत धारा की इकाई एम्पीयर (A) है।

विकल्प 3: आवेश × किया गया कार्य

यह विकल्प किसी भी मानक विद्युत राशि का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। आवेश (Q) को किए गए कार्य (W) से गुणा करने पर विद्युत विभवांतर या किसी अन्य सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले विद्युत पैरामीटर का उत्पादन नहीं होता है।

विकल्प 4: किया गया कार्य / समय

यह विकल्प शक्ति की अवधारणा का वर्णन करता है, न कि विद्युत विभवांतर का। शक्ति (P) को उस दर के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर कार्य (W) किया जाता है या प्रति इकाई समय (t) ऊर्जा का स्थानांतरण होता है। गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

\( P = \frac{W}{t} \)

शक्ति की इकाई वाट (W) है।

निष्कर्ष:

विभिन्न विद्युत अवधारणाओं के बीच अंतर को समझना महत्वपूर्ण है। विद्युत विभवांतर विशेष रूप से विद्युत क्षेत्र में दो बिंदुओं के बीच एक इकाई आवेश को ले जाने के लिए किए गए कार्य को संदर्भित करता है, और इसे सूत्र \( V = \frac{W}{Q} \) द्वारा सटीक रूप से दर्शाया गया है। अन्य विकल्प विद्युत धारा और शक्ति जैसी विभिन्न विद्युत राशियों का वर्णन करते हैं, लेकिन विद्युत विभवांतर से संबंधित नहीं हैं।