বৈদ্যুতিক বল (Electric Force)

নবম-দশম শ্রেণি (দাখিল) - পদার্থ বিজ্ঞান স্থির বিদ্যুৎ(Static Electricity) | - | NCTB BOOK

212

আমরা একটু আগেই দেখেছি বিপরীত চার্জ একে অন্যকে আকর্ষণ করে কিন্তু এক ধরনের চার্জ একে অন্যকে বিকর্ষণ করে। তবে আমরা এখনো জানি না ঠিক কতখানি আকর্ষণ কিংবা বিকর্ষণ করে, সেটা বুঝতে হলে আমাদের কুলম্বের সূত্রটি একটুখানি দেখতে হবে। বিজ্ঞানী কুলম্ব দুটি চার্জের মাঝে কতখানি কন কাজ করে সেটা বের করেছিলেন। এ রকম একটা বদের সুত্র আমরা এর মাঝে একটা দেখে ফেলেছি সেটা হচ্ছে নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ বলের সূত্র। সেটি ছিল এ রকম:

$F = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}$

মজার ব্যাপার হচ্ছে, স্তর $m_{1}$ আর $m_{2}$ কে চার্জ আর দিয়ে পরিবর্তন করে দিলেই আমরা কুলম্বের সূত্র পেয়ে যাব। মাধ্যাকর্ষণ বলের জন্য ধ্রুবটি ছিল G, এবারে ধ্রুবটির জন্য আমরা K ব্যবহার করব এইটুকুই পার্থক্য। অর্থাৎ যদি $q_{1}$ আর $q_{2}$ দুটি চার্জ দূরত্বে থাকে তাহলে তাদের ভেতরে বল F এর পরিমাণ:

$F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$

এখানে $q_{1}$ আর $q_{2}$ দুটি চার্জের একক হচ্ছে কুলম্ব C এবং r বা দূরত্বের একক হচ্ছে m, কাজেই k এর একক আমরা বলতে পারি $N m^{2} / C^{2}$ যেন F এর একক হয় N তাহলে কাজেই

$k = 9 \times 10^{9} N m^{2} / C^{2}$

কুলম্ব হচ্ছে চার্জের একক, আমরা পরের অধ্যায়েই দেখব চার্জের প্রবাহ হচ্ছে বৈদ্যুতিক প্রবাহ বা কারেন্ট এবং কারেন্টের একক হচ্ছে অ্যাম্পিয়ার। এক সেকেন্ডব্যাপী এক অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট প্রবাহ করা হলে যে পরিমাণ চার্জ প্রবাহিত হয় সেটা হচ্ছে এক কুলম্ব (C)। তবে কুলম্ব বোঝার সবচেয়ে খাঁটি পদ্ধতি হচ্ছে ইলেকট্রন বা প্রোটনের চার্জের পরিমাণটি বোঝা। তার পরিমাণ

ইলেকট্রনের চার্জ: $- 1.6 \times 10^{- 19}$ C

প্রোটনের চার্জ: $+ 1.6 \times 10^{- 19}$ C

তোমরা দেখতেই পাচ্ছ $q_{1}$ এবং $q_{2}$ দুটিই যদি পজিটিভ বা নেগেটিভ হয় তাহলে F এর মান হবে পজিটিভ এবং তখন একটি অন্যটিকে বিকর্ষণ করে। যদি একটা পজিটিভ আর অন্যটি নেগেটিভ হয় তাহলে F এর মান হবে নেগেটিভ, যার অর্থ বলের দিক পরিবর্তন হলো অর্থাৎ চার্জ দুটি একটা আরেকটিকে আকর্ষণ করবে। আমরা আগেই সেটা দেখেছিলাম, সূত্র থেকেও সেটা আসছে।