सतह आवेश घनत्व Calculator

Formula first

Overview

यह मात्रा वर्णन करती है कि विद्युत आवेश किसी सतह पर कैसे वितरित होता है, यह मानते हुए कि आवेश एक पतली परत तक सीमित है। इसे आवेश तत्व और क्षेत्र तत्व के अनुपात की सीमा के रूप में परिभाषित किया गया है, जैसे-जैसे क्षेत्र शून्य के करीब पहुंचता है। यह अवधारणा आवेशित सतहों द्वारा विद्युत क्षेत्रों की गणना के लिए स्थिरवैद्युत में मौलिक है, जिसमें गॉस के नियम का उपयोग किया जाता है।

Symbols

Variables

$\sigma$ = Surface charge density, dQ = Total charge, dA = Surface area

Apply it well

When To Use

When to use: जब संधारित्र और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों में विद्युत क्षेत्रों और विभवों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक, प्रबंधनीय गणितीय मॉडल में जटिल आवेश वितरण को सरल बनाने की अनुमति देता है।

Why it matters: यह संधारित्र और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों में विद्युत क्षेत्रों और विभवों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक, प्रबंधनीय गणितीय मॉडल में जटिल आवेश वितरण को सरल बनाने की अनुमति देता है।

Avoid these traps

Common Mistakes

• सतह आवेश घनत्व को रैखिक या आयतन आवेश घनत्व के साथ भ्रमित करना।
• SI इकाइयों में काम करते समय क्षेत्र इकाइयों को वर्ग मीटर में परिवर्तित करने में विफल रहना।

One free problem

Practice Problem

0.5 वर्ग मीटर के एक सपाट धातु प्लेट पर 2.0 मिलीकूलॉम का कुल आवेश है, जो उसकी सतह पर समान रूप से वितरित है। सतह आवेश घनत्व को कूलॉम प्रति वर्ग मीटर में गणना करें।

Hint: क्षेत्र से विभाजित करने से पहले मिलीकूलॉम को कूलॉम में बदलें (1 mC = 0.001 C)।

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Keep going

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References

Sources

1. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics (10th ed.). Wiley.
2. Young, H. D., & Freedman, R. A. (2020). University Physics with Modern Physics (15th ed.). Pearson.
3. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics.
4. NIST CODATA
5. IUPAC Gold Book
6. Wikipedia: Surface charge density
7. Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics
8. IUPAC Gold Book: Surface charge density