$(a)$ किसी चालक $A$ जिसमें चित्र $(a)$ में दर्शाए अनुसार कोई कोटर / गुहा (Cavity) है, को $Q$ आवेश दिया गया है। यह दर्शाइए कि समस्त आवेश चालक के बाह्य पुष्ठ पर प्रतीत होना चाहिए।
$(b)$ कोई अन्य चालक $B$ जिस पर आवेश $q$ है, को कोटर / गुहा (Cavity) में इस प्रकार धँसा दिया जाता है कि चालक $B$ चालक $A$ से विध्युतरोधी रहे। यह दर्शाइए कि चालक $A$ के बाह्य पृष्ठ पर कुल आवेश $Q+q$ है [ चित्र $(b)$]।
$(c)$ किसी सुग्राही उपकरण को उसके पर्यावरण के प्रबल स्थिर वैध्यूत क्षेत्रों से परिरिक्षित किया जाना है। संभावित उपाय लिखिए।
$(a)$ किसी चालक $A$ जिसमें चित्र $(a)$ में दर्शाए अनुसार कोई कोटर / गुहा (Cavity) है, को $Q$ आवेश दिया गया है। यह दर्शाइए कि समस्त आवेश चालक के बाह्य पुष्ठ पर प्रतीत होना चाहिए।
$(b)$ कोई अन्य चालक $B$ जिस पर आवेश $q$ है, को कोटर / गुहा (Cavity) में इस प्रकार धँसा दिया जाता है कि चालक $B$ चालक $A$ से विध्युतरोधी रहे। यह दर्शाइए कि चालक $A$ के बाह्य पृष्ठ पर कुल आवेश $Q+q$ है [ चित्र $(b)$]।
$(c)$ किसी सुग्राही उपकरण को उसके पर्यावरण के प्रबल स्थिर वैध्यूत क्षेत्रों से परिरिक्षित किया जाना है। संभावित उपाय लिखिए।
$(a)$ Let us consider a Gaussian surface that is lying wholly within a conductor and enclosing the cavity. The electric field intensity $E$ inside the charged conductor is zero. Let $q$ is the charge inside the conductor and is $\epsilon_{0}$ the permittivity of free space. According to Gauss's law, Flux,
$\phi=E . d s=\frac{q}{\epsilon_{0}}$
Here, $E =0 \Rightarrow \frac{q}{\epsilon_{0}}=0 \Rightarrow q=0$
$\left[\text { as } \epsilon_{0} \neq 0\right]$
Therefore, charge inside the conductor is zero. The entire charge $Q$ appears on the outer surface of the conductor.
$(b)$ The outer surface of conductor $A$ has a charge of amount $Q$. Another conductor $B$ having charge $+ q$ is kept inside conductor $A$ and it is insulated from $A$. Hence, a charge of amount $- q$ will be induced in the inner surface of conductor $A$ and $+q$ is induced on the outer surface of conductor $A$. Therefore, total charge on the outer surface of conductor $A$ is $Q+q$
$(c)$ A sensitive instrument can be shielded from the strong electrostatic field in its environment by enclosing it fully inside a metallic surface. A closed metallic body acts as an electrostatic shield.
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आंतरिक त्रिज्या $r_{1}$ तथा बाह्य त्रिज्या $r_{2}$ वाले एक गोलीय चालक खोल ( कोश ) पर $Q$ आवेश है।
$(a)$ खोल के केंद्र पर एक आवेश $q$ रखा जाता है। खोल के भीतरी और बाहरी पृष्ठों पर पृष्ठ आवेश घनत्व क्या है?
$(b)$ क्या किसी कोटर ( जो आवेश विहीन है ) में विध्यूत क्षेत्र शून्य होता है, चाहे खोल गोलीय न होकर किसी भी अनियमित आकार का हो? स्पष्ट कीजिए।
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$10\, cm$ त्रिज्या वाले एक चालक गोले को $10\,\mu \,C$ आवेश दिया गया है। $20\, cm$ त्रिज्या वाले अनावेशित दूसरे गोले को इससे स्पर्श कराते हैं। कुछ समय पश्चात् यदि गोलों को अलग-अलग कर दिया जाये तब गोलों पर पृष्ठ आवेश घनत्वों का अनुपात होगा
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- [AIIMS 2002]
यदि $NTP$ पर वायु की परावैद्युत क्षमता $3 \times {10^6}\,V/m$ है। तो $3\,m$ त्रिज्या वाले गोलीय चालक को कितना अधिकतम आवेश दिया जा सकता है
यदि $NTP$ पर वायु की परावैद्युत क्षमता $3 \times {10^6}\,V/m$ है। तो $3\,m$ त्रिज्या वाले गोलीय चालक को कितना अधिकतम आवेश दिया जा सकता है
नीचे दो कथन दिए गए हैं :
कथन$-I :$ विद्युत विभव का मान, किसी धातु के अन्दर एवं उसकी सतह पर नियत रहता है।
कथन$-II :$ किसी आवेशित धातु के बाहर, विद्युत क्षेत्र, धातु के तल के प्रत्येक बिन्दु पर, तल के लम्बवत् होता है।
उपरोक्त कथनों के आधार पर, नीचे दिए गए विकल्पों में से सर्वाधिक उपयुक्त उत्तर चुनें।
नीचे दो कथन दिए गए हैं :
कथन$-I :$ विद्युत विभव का मान, किसी धातु के अन्दर एवं उसकी सतह पर नियत रहता है।
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उपरोक्त कथनों के आधार पर, नीचे दिए गए विकल्पों में से सर्वाधिक उपयुक्त उत्तर चुनें।
- [JEE MAIN 2022]
चित्र में दर्शाए अनुसार एक धनात्मक आवेश $q$ को एक अनावेशित खोखले बेलनाकार चालक कोश (neutral hollow cylindrical conducting shell) के केंद्र पर रखा गया है । निम्नांकित में से कौन-सा चित्र बेलन की सतहों पर प्रेरित आवेशों को सही निरूपित करता है। (बेलन के किलारों के प्रभाव को अनदेखा कीजिए)
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- [KVPY 2017]