மின்னிலையாற்றல்

மின் நிலையாற்றல் என்பது தனித்துவமான கூலும் விசைகளினால் ஏற்படும் ஒரு நிலை ஆற்றல் (ஜூலால் அளக்க) ஆகும்.

மின்காந்தவியல்

ஒரு மின்சாரம் மின்சுற்றில் சுழலும் பொழுது , அது இயற்வினை செய்வதற்கான ஆற்றலை தருகிறது . அந்த ஆற்றலையே மின்னாற்றல் என்பது வழக்கு. கருவிகள் மின்சக்தியை வெப்பம் ( மின்னடுப்புகள்) , ஒளி ( மின்விளக்கு) , இயக்கம் ( மின்னியக்கி) , ஒலி ( ஒலிபெருக்கி), அல்லது ரசாயன மாற்றங்கள் போன்ற பல விதங்களில் மாற்றபடுகிறது. மின்சாரத்தை இயக்கத்தினால் உண்டாக்கலாம் , ரசாயனத்தால் அல்லது ஒளியில் இருந்து நேராக ஒளிமின்ன செதிழ்களால் உருவாக்கலாம் , மேலும் அதை ரசாயன மின்தேக்கத்தில் சேமிக்கலாம்.

வரையறை

ஒரு புள்ளி ஊட்டங்களுக்கு இடையில் அவை நிலையாக இருக்கும் படி ஒரு சுழிய அளவு எடுக்கப்படும்.

ஒரு புள்ளி ஊட்டம்

மின்புலம் E யின் முன்னிலையில், வேறு புள்ளி ஊட்டம் Q யினால், ஒரு புள்ளி ஊட்டம் q விற்கு r இடத்தில் இருந்து r_ref இடத்திற்கு கொண்டு செல்வதற்காக செய்த வேலை (கணதத்தின் படி இது கோட்டுத் தொகையீடு) என்று மின்னிலையாற்றலை வரையறை செய்யப்படுகிறது.^[1] புலம் ஒரு புள்ளி ஊட்டத்திற்கு தனித்துவமானதும், ஆரமானதும் ஆகும். ஆகையால், இதன் பாதை தற்சார்புடையதாகவும், ஊட்டங்கள் நகர்ந்த இடத்தின் இறுதிப்புள்ளிக்கு இடையில் உள்ள மின்னிலையாற்றலுக்கு சமமாகவும் இருக்கும். கணதத்தின் படி,

${\displaystyle U_{E}(r_{\rm {ref}})-U_{E}(r)=-W_{r_{\rm {ref}}\rightarrow r}=-\int _{{r}_{\rm {ref}}}^{r}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {r} =-q\int _{{r}_{\rm {ref}}}^{r}\mathbf {E} \cdot \mathrm {d} \mathbf {r} \,\!}$

இதில்:

• r = முப்பபரிமாண (3டி) வெளியில் உள்ள ஒரு குறியிடம், கார்த்தீசியன் ஆயங்களின் r = (x, y, z) பயனுடன் , r = |r| = என்பததன் நிலை திசையனின் அளவு,
• ${\displaystyle \scriptstyle W_{r_{\rm {ref}}\rightarrow r}}$ என்பது r_ref குறியிடத்தில் இருந்து rகு நகர்த்த செய்யும் வேலை,
• F = ஊட்டம் Q வினால் q வில் செலுத்திய விசை,
• E = Qவினால் ஏற்படும் மின்புலம்.

வழக்கமாக, r_ref என்பது முடிவிலியாக இருக்கும் பொழுது, U_E யை சுழியமாக்கல் மரபு :

${\displaystyle U_{E}(r_{\rm {ref}}=\infty )=0\,\!}$

ஆகையால்

${\displaystyle -U_{E}(r)=-\int _{\infty }^{r}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {r} =-q\int _{\infty }^{r}\mathbf {E} \cdot \mathrm {d} \mathbf {r} \,\!}$

மேற்கோள்கள்

1. Electromagnetism (2nd edition), I.S. Grant, W.R. Phillips, Manchester Physics Series, 2008 பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-471-92712-0