$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક પોલાણ ધરાવતા વાહક $A$ ને $Q$ વિદ્યુતભાર આપવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે સમગ્ર વિદ્યુતભાર વાહકની બહારની સપાટી પર જ હોવો જોઈએ.
$(b)$ $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બીજા વાહક $B$ ને $A$ થી અલગ રાખીને પોલાણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $Q+q$ છે [આકૃતિ $(b)$].
$(c)$ એક સંવેદનશીલ સાધનને તેના પર્યાવરણમાં રહેલા પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રોથી સુરક્ષિત રાખવાનું છે. એક શક્ય રીત સૂચવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે આપણે એક ગાઉસિયન સપાટી વિચારીએ છીએ જે સંપૂર્ણપણે વાહકની અંદર રહેલી છે અને પોલાણને આવરી લે છે। વિદ્યુતભારિત વાહકની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $E$ શૂન્ય હોય છે। ધારો કે $q_{in}$ એ વાહકની અંદરનો વિદ્યુતભાર છે અને $\epsilon_{0}$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી છે। ગાઉસના નિયમ મુજબ, વિદ્યુત ફ્લક્સ $\phi$ નીચે મુજબ છે:
$\phi = \oint E \cdot ds = \frac{q_{in}}{\epsilon_{0}}$
વાહકની અંદર $E = 0$ હોવાથી, $\frac{q_{in}}{\epsilon_{0}} = 0$, જેનો અર્થ છે કે $q_{in} = 0$.
તેથી, વાહકના દ્રવ્યની અંદરનો ચોખ્ખો વિદ્યુતભાર શૂન્ય છે। પરિણામે, સમગ્ર વિદ્યુતભાર $Q$ વાહકની બહારની સપાટી પર જ રહેવો જોઈએ।
$(b)$ વાહક $A$ ની બહારની સપાટી પર શરૂઆતમાં $Q$ વિદ્યુતભાર છે। જ્યારે $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બીજા વાહક $B$ ને પોલાણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને $A$ થી અલગ રાખવામાં આવે છે, ત્યારે સ્થિત-વિદ્યુત પ્રેરણને કારણે $A$ ના પોલાણની અંદરની સપાટી પર સમાન અને વિરુદ્ધ વિદ્યુતભાર $-q$ પ્રેરિત થાય છે। અલગ કરેલા વાહક $A$ ના કુલ વિદ્યુતભારનું સંરક્ષણ કરવા માટે, તેની બહારની સપાટી પર $+q$ વિદ્યુતભાર પ્રેરિત થવો જોઈએ। આમ, વાહક $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $Q+q$ થાય છે।
$(c)$ એક સંવેદનશીલ સાધનને તેના પર્યાવરણમાં રહેલા પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રોથી સુરક્ષિત રાખવા માટે તેને સંપૂર્ણપણે ધાતુના બોક્સ અથવા પાંજરામાં બંધ કરી શકાય છે। આ ઘટનાને સ્થિત-વિદ્યુત શીલ્ડિંગ (electrostatic shielding) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જ્યાં બંધ ધાતુના વાહકની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર હંમેશા શૂન્ય હોય છે।

Explore More

Similar Questions

$r_1$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $r_2$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ગોલીય વાહક કવચ પર $Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર છે.
$(a)$ જો કવચના કેન્દ્ર પર $q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે,તો કવચની આંતરિક અને બાહ્ય સપાટી પરની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા કેટલી હશે?
$(b)$ શું પોલાણની અંદર (જ્યાં કોઈ વિદ્યુતભાર નથી) વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે,ભલે કવચ ગોલીય ન હોય અને અનિયમિત આકારનું હોય? સમજાવો.

$1 \ mm$ અને $2 \ mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે ગોલીય વાહકો $A$ અને $B$ ને $5 \ cm$ ના અંતરે રાખવામાં આવ્યા છે અને તેઓ સમાન રીતે વીજભારિત છે. જો આ ગોળાઓને વાહક તાર વડે જોડવામાં આવે,તો સંતુલન સ્થિતિમાં ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી પરના વિદ્યુતક્ષેત્રોના મૂલ્યોનો ગુણોત્તર કેટલો થશે?

ત્રણ સમાન વીજભારરહિત ધાતુના ગોળાઓ એક સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર છે. એક પછી એક,એક નાના ગોળાને વાહક તાર દ્વારા એક મોટા વીજભારિત ધાતુના ગોળા સાથે જોડવામાં આવે છે. મોટા ગોળાનું કેન્દ્ર સમબાજુ ત્રિકોણના સમતલને લંબ અને તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા પર છે (આકૃતિ જુઓ). પરિણામે,પ્રથમ નાના ગોળા પર $q_1$ અને બીજા પર $q_2$ $(q_2 < q_1)$ વીજભાર આવે છે. ત્રીજા ગોળા પર આવતો વીજભાર $q_3$ કેટલો હશે? (ધારો કે $l >> R$,$l >> r$,$d >> R$,$d >> r$):

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક નક્કર વાહક ગોળામાં પોલાણ છે. એક વિદ્યુતભાર $+q_1$ કેન્દ્રથી દૂર સ્થિત છે. એક વિદ્યુતભાર $+q_2$ ગોળાની બહાર સ્થિત છે. તો સાચું વિધાન કયું છે?

$R_{1}$ અને $R_{2}$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે વિદ્યુતભારીત ગોળાકાર વાહકોને તાર વડે જોડવામાં આવે છે. તો ગોળાઓની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતાનો ગુણોત્તર $(\sigma_{1} / \sigma_{2})$ કેટલો થાય?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo