$(a)$ દર્શાવો કે સ્થિરવિધુતક્ષેત્રના લંબ ઘટકનું, વિધુતભારિત સપાટીની એકબાજુથી બીજી બાજુ સુધી અસતતપણું
$\left( E _{2}- E _{1}\right) \cdot \hat{ n }=\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}$
દ્વારા અપાય છે. જ્યાં, ${\hat n}$ તે બિંદુએ સપાટીને લંબ એકમ સદિશ છે. $\sigma $ તે બિંદુએ વિધુતભારની પૃષ્ઠ ઘનતા છે. ( ${\hat n}$ ની દિશા બાજુ $1$ થી $2$ બાજુ તરફ છે. ) આ પરથી દર્શવો કે સુવાહકની તરત બહાર વિધુતક્ષેત્ર ${\sigma \hat n/{\varepsilon _0}}$ છે.
$(b)$ દર્શાવો કે સ્થિતવિદ્યુત ક્ષેત્રનો સ્પર્શીય $(Tangential)$ ઘટક, વિદ્યુતભારિત સપાટીની એક બાજુથી બીજી બાજુ સુધી સતત હોય છે. [ સૂચનઃ $(a)$ માટે ગોસના નિયમનો ઉપયોગ કરો. $(b)$ માટે સ્થિત વિદ્યુત ક્ષેત્ર વડે બંધ ગાળા પર કરેલું કાર્ય શૂન્ય છે તે હકીકતનો ઉપયોગ કરો. ]
$(a)$ Electric field on one side of a charged body is $E_{1}$ and electric field on the other side of the same body. is $E_z$. If infinite plane charged body has a uniform thickness, then electric field due to one surface of the charged body is given by,
$\overline{E_{1}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Where,
$\hat{n}=$ Unit vector normal to the surface at a point
$\sigma=$ Surface charge density at that point Electric field due to the other surface of the charged body,
$\overrightarrow{E_{2}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Electric field at any point due to the two surfaces,
$\overrightarrow{E_{2}}-\overrightarrow{E_{1}}=\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}+\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}=\frac{\sigma}{\epsilon_{0}} \hat{n}$
$(\overrightarrow{E_{2}}-\overrightarrow{E_{1}}) \cdot \hat{n}=\frac{\sigma}{\epsilon_{0}}$
since inside a closed conductor, $\overline{E_{1}}=0$
$\therefore d \vec{E}=\overrightarrow{E_{2}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Therefore, the electric field just outside the conductor is $\frac{\sigma}{\epsilon_{0}} \hat n$
$(b)$ When a charged particle is moved from one point to the other on a closed loop, the work done by the electrostatic field is zero. Hence, the tangential component of electrostatic field is continuous from one side of a charged surface to the other.
ગોસના નિયમનો ઉપયોગ કર્યા સિવાય વિધુતભારની સમાન રેખીય ઘનતા $\lambda$ ધરાવતા લાંબા પાતળા તારને લીધે ઉદભવતા વિધુતક્ષેત્રનું સૂત્ર મેળવો. (સૂચન : કુલંબના નિયમનો સીધો ઉપયોગ કરો અને જરૂરી સંકલનની ગણતરી કરો.)
સમાન અને વિરૂદ્ધ વિદ્યુતભારની ઘનતા $\sigma$ વાળી બે અને સમાંતર તકતીઓ એકબીજાથી અંતરે આવેલી છે. તકતીઓના વચ્ચે આવેલ બિંદુ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર ......... છે.
આકૃતિમાં કોઈ વસ્તુ માટે વિદ્યુતક્ષેત્ર $E_{(r)}$ વિરુદ્ધ કોઈ બિંદુના તે વસ્તુના કેન્દ્રથી અંતર $(r)$ માટેનો આલેખ છે, તેથી......
આકૃતિમાં બતાવેલ બે અનંત પાતળા સમતલની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ છે. તો ત્રણ જુદા જુદા પ્રદેશ $E_{ I }, E_{ II }$ અને $E_{III}$ માં વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું મળે?
$R$ ત્રિજ્યાના એક અવાહક ગોળાના કદ પર વિદ્યુતભાર $Q$ સમાન રીતે વિતરણ પામેલો છે. $b$ ત્રિજ્યા $(b > R)$ ની પાતળી ધાતુની કવચ વડે ગોળાની આજુબાજુ $-Q$ વિદ્યુતભાર છે. કવચ અને ગોળા વચ્ચેની જગ્યા હવાથી ભરેલી છે. નીચેના પૈકી કયો આલેખ વિદ્યુતક્ષેત્રને સંલગ્ન સાચી રજૂઆત દર્શાવે છે ?