তড়িৎ বিভব

ধনাত্মক চার্জ $q$ এর দিকে একটি ক্ষুদ্র ধনাত্মক টেস্ট চার্জ $q_0$ আনতে বিকর্ষণের বিপরীতে কাজ করতে হয়; যত কাছে আনা হয়, কাজ তত বেশি। অসীম দূরত্বে বল শূন্য। অসীম থেকে টেস্ট চার্জকে কোনো বিন্দুতে আনতে প্রতি একক চার্জে যে কাজ হয়, তাকে ঐ বিন্দুর তড়িৎ বিভব বলে:

$V=\dfrac{W}{q_0}$

এখানে $W$ কাজ (J), $q_0$ আনা টেস্ট চার্জ (C) এবং $V$ বিভব (V)। বিন্দু চার্জ $q$ থেকে $r$ দূরত্বে $V=k\dfrac{q}{r}$। বিভব স্কেলার রাশি। SI একক ভোল্ট (V): অসীম থেকে $1$ C ধনাত্মক চার্জ কোনো বিন্দুতে আনতে $1$ J কাজ হলে ঐ বিন্দুর বিভব $1$ V; অর্থাৎ $1$ V $=1$ J C$^{-1}$।

বিভব পার্থক্য

চার্জ প্রবাহিত হয় বিভব পার্থক্যের কারণে, শুধু বিভবের মানের কারণে নয়; চার্জ বেশি বিভব থেকে কম বিভবের দিকে যায়। এ কারণে হাইভোল্টেজ তারের ওপর বসা কাক শক খায় না: তারের বিভব ও কাকের বিভব সমান, কোনো পার্থক্য নেই। হেলিকপ্টার থেকে উচ্চ ভোল্টেজের তারে কাজ করা কর্মীরাও শূন্যে থাকায় তারের সমান বিভবে চলে আসেন বলে শক খান না।

দৈনন্দিন কাজে পৃথিবীকে শূন্য বিভব ধরা হয়। পৃথিবী এত বিশাল যে কিছু চার্জ দিলে বা নিলেও এর বিভব বদলায় না। তাই ভারী বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি ভালোভাবে ভূমির সঙ্গে যুক্ত (আর্থিং) করা হয়, যাতে হঠাৎ জমা হওয়া চার্জ নিরাপদে মাটিতে চলে যায়।

উদাহরণ: $2\ \mu$C চার্জ থেকে $0.3$ m দূরে বিভব $V=\dfrac{9\times10^{9}\times2\times10^{-6}}{0.3}=6\times10^{4}$ V। আবার কোনো বিন্দুতে $2$ C চার্জ আনতে $10$ J কাজ লাগলে বিভব $V=\dfrac{10}{2}=5$ V।

সাধারণ ভুল হলো তড়িৎ ক্ষেত্রের মতো বিভবকেও ভেক্টর ভাবা, অথবা বিভবের সূত্রে $r^{2}$ বসানো। বিভব স্কেলার এবং বিন্দু চার্জে $V=k\dfrac{q}{r}$, যেখানে $r$ বর্গ নয়।

মনে রাখো: তড়িৎ বিভব $V=\dfrac{W}{q_0}$ স্কেলার, একক ভোল্ট (J/C); চার্জ প্রবাহিত হয় বিভব পার্থক্যের জন্য, আর পৃথিবীকে শূন্য বিভব ধরা হয়।