চার্জ কী?

চার্জ কী? চার্জ বস্তুর একটি বিশেষ ধর্ম। যা দুই ধরনের হয়ে থাকে। পজিটিভ আর নেগেটিভ। চার্জের ব্যাপারটা বুঝতে হলে আমাদের একটু মলিকিউলার স্কেলের দিকে তাকাতে হবে। আচ্ছা আমরা কি দিয়ে তৈরি? পরমাণু দিয়ে , তাই না? এই পরমাণুর মাঝে কি থাকে?

প্রোটন আর ইলেকট্রন আর থাকে নিউক্লিয়াস। চার্জের বিষয়টা বুঝবার জন্য আমারা প্রোটন আর ইলেকট্রন নিয়ে আলোচনা করতে পারি। চলুন- পরমাণুর মাঝখানে প্রোটন আর ইলেকট্রনের মাঝে এক ধরনের আকর্ষণ করে , প্রোটন , ইলেকট্রনকে আকর্ষণ করে , ইলেকট্রনও একইভাবে প্রোটনকে আকর্ষণ করে। মজার এবং একই সাথে বিস্ময়ের ব্যাপার হচ্ছে – প্রোটনরা কিন্তু নিজেদের কে আকর্ষণ করে না, এদের নিজেদের মাঝে আবার কাজ করে বিকর্ষণ বল। একইভাবে ইলেকট্রনের নিজেদের মাঝে কাজ করে বিকর্ষণ বল। কেন এরকম হয়?

বিজ্ঞানীরা একটা ধারনা করলেন যেহেতু প্রোটনরা নিজেদের আকর্ষণ করে না, বরং বিকর্ষণ করে, আবার ইলেকট্রনরাও নিজেদের বিকর্ষণ করে তবে বলা যায় একই জাতীয় জিনিস নিজেদের বিকর্ষণ করে আর দুইটি বিপরীত জাতীয় জিনিস পরস্পরকে আকর্ষণ করে।

বিজ্ঞানীরা এই জাতীয় জিনিসের নাম দিলেন- চার্জ।

অর্থাৎ সমধর্মী চার্জ পরস্পরকে আকর্ষণ করে আর বিপরীত ধর্মী চার্জ পরস্পরকে বিকর্ষণ করে। তারা প্রোটনের নাম দিলেন ধনাত্মক চার্জ আর ইলেকট্রনের নাম দিলেন ঋণাত্মক চার্জ। অর্থাৎ একটাকে পজিটিভ ধরে নিয়ে আর আরেকটাকে নেগেটিভ ধরে নিয়ে কাজ করা হবে , এই আর কি!

এখানে কি ইলেকট্রনকে পজিটিভ আর প্রোটনকে নেগেটিভ বললে কোন সমস্যা হত? হত না। বিজ্ঞানীরা হিসেব করার জন্য একেকটার একেক নাম দিলেন আর কি, এর বেশি কিচ্ছু নয়।

আচ্ছা আমরা একটু বিকল্প চিন্তা করি, বিজ্ঞানীরা কি করে বুঝলেন সমধর্মী চার্জ বিকর্ষণ করে আর বিপরীতধর্মীরা আকর্ষণ করে? তারা যদি বলতেন সমধর্মীরা আকর্ষণ করে আর বিপরীত ধর্মীরা বিকর্ষণ করে তখন কি হত দেখা যাক।

মনে করি আমার কাছে দুইটা ইলেকট্রন আর একটা প্রোটন আছে, আর আমরা বলছি সমধর্মী চার্জ আকর্ষণ করে আর বিপরীত ধর্মী চার্জ বিকর্ষণ করে। এখন একটা প্রোটন আর একটা ইলেকট্রন পরস্পরকে আকর্ষণ করবে, তাহলে আমরা বলতে পারি যে ইলেকট্রন আর প্রোটন সমধর্মী। একইভাবে অপর ইলেক্ট্রোনও কিন্তু প্রোটনকে আকর্ষণ করবে, তাই না ? তাহলে আমরা বলতে পারি দ্বিতীয় ইলেকট্রনও প্রোটনের সমধর্মী। এ থেকে বলা যায় প্রথম আর দ্বিতীয় উভয় ইলেকট্রন যেহেতু প্রোটনের সমধর্মী তবে, ইলেকট্রন দুইটিও সমধর্মী। অর্থাৎ আমাদের ধরে নেয়া অনুসারে তারা পরস্পরকে আকর্ষণ করা উচিত। এখন ইলেকট্রন দুইটা কাছে আনেনে। কি আকর্ষণ করবে? অবশ্যই না। তাহলে কি হল? বিপরীত ধর্মী হয়ে গেল না। যুক্তির এই অসামঞ্জস্যতা থেকেই আমরা বুঝতে পেরেছি সমধর্মীরা বিকর্ষণ করে আর বিপরীত ধর্মীরা আকর্ষণ করে।

Charge or electric charge is the intrinsic property of a body by which it can exert an electric force on another body.

Charges are of two types: positive and negative. They are produced by either the deficiency or excess of electrons in a body, respectively.

Opposite charges attract. And like charges repel. Charges are measured in coulumbs, denoted by C.

Charge is quantized, meaning that the charge on any body is an integral multiple of the charge on electron, i.e., $-1.6 * 10^{-19} C$.

It also implies that the smallest quantity of stable charge is the charge on electron. Keep it in mind that the charge on a proton is equal to the charge on an electron but with a positive sign.

$$Q=ne$$

$Q$= charge on body

$e$=charge on an electron

$n=1, 2, 3,... or -1, -2, -3,...$

Charge is one of the fundamental characteristics of nature. It was long ago when we first discovered the concept of charge. There is something in nature having some power to attract or repel. As time goes on gradually we start to discover new and new phenomena of attracting and repulsing. We feel the necessity of categorizing such behaviors of nature and such a way we pick up ourselves with the concept of charge. There are two types of charges in nature. Positive(proton, positron etc.) and negative(electron). Like charges repel each other and unlike charges attract. The discovery of the concept of charges was the introduction of electricity and through this concept we started to solve a bunch of problems of our real world.

Now we know that all the matters are made of atoms. Atom consists with positive nucleus and negative electron. There is no compellation of nature on the behavior of electron and proton that proton must be positive and electron must be negative. Positive and negative are the name of two concepts, nothing else. You can also say that proton is negative and electron is positive. But you must have to be careful about the law that two electrons will repel each other and electron and proton will attract each other.

It is very important to understand how we have come to the point of saying like repels and unlike attracts. Suppose you have 5 charges- A, B, C, D and E. After making some experiments on these particles you have made this following table-

By combining these data, we can notice that A attracts B and C and repels D and E. The charges who are repelling by A (D and E) both express the same characteristics as A. To cite an example, let’s talk about D. D is repelled by A. Like A, D also attracts B and C and repels E. On the other hand, B is attracted by A and we notice that B expresses the opposite nature of A. Such a way we can come to a conclusion that like attracts and unlike repels.