જ્યારે વિદ્યુત ડાઈપોલ $\vec{p}$ ને સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ માં મૂકવામાં આવે,ત્યારે $\vec{p}$ અને $\vec{E}$ વચ્ચેના કયા ખૂણા (ડિગ્રીમાં) માટે ટોર્ક મહત્તમ હશે?

ઉગમબિંદુ પર મૂકવામાં આવેલા બિંદુવત વિદ્યુત ડાયપોલનો સ્થિતિમાન $V(r, \theta) = \frac{p \cos \theta}{4 \pi \varepsilon_0 r^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta$ એ સ્થાન સદિશ દ્વારા ડાયપોલની દિશા સાથે બનાવેલો ખૂણો છે. તો,

એક નાનો ઇલેક્ટ્રિક ડાયપોલ $\vec{p}_0$,જેનું તેના કેન્દ્રની સાપેક્ષ જડત્વની ચાકમાત્રા $I$ છે,તેને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોળીય કવચના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે રાખવામાં આવ્યો છે. ગોળીય કવચ પર પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ સમાન રીતે વિતરિત થયેલ છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ડાયપોલ શરૂઆતમાં નાના ખૂણે $\theta$ પર ગોઠવાયેલ છે. $r$ અંતરે રહેતા,ડાયપોલ તેના કેન્દ્રની આસપાસ મુક્તપણે ફરી શકે છે. જો તેને સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત કરવામાં આવે,તો નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન(નો) સાચું/સાચા છે? [$\varepsilon_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી છે.]
$(A)$ ડાયપોલ $r$ ના કોઈપણ શાંત મૂલ્ય માટે નાના દોલનો કરશે.
$(B)$ ડાયપોલ $r > R$ ના કોઈપણ શાંત મૂલ્ય માટે નાના દોલનો કરશે.
$(C)$ ડાયપોલ $r = 2R$ પર $\sqrt{\frac{\sigma p_0}{4 \varepsilon_0 I}}$ ની કોણીય આવૃત્તિ સાથે નાના દોલનો કરશે.
$(D)$ ડાયપોલ $r = 10R$ પર $\sqrt{\frac{\sigma p_0}{100 \varepsilon_0 I}}$ ની કોણીય આવૃત્તિ સાથે નાના દોલનો કરશે.

સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રમાં રહેલા વિદ્યુત ડાયપોલ પર લાગતું ટોર્ક ક્યારે મહત્તમ થાય છે?

વિષુવવૃત્તીય સમતલ પરના કોઈપણ બિંદુએ ડાયપોલ મોમેન્ટ અને વિદ્યુતક્ષેત્ર વચ્ચેનો ખૂણો કેટલો હોય છે ($^{\circ}$ માં)?

વિદ્યુત ડાયપોલ અને પ્રવાહધારિત લૂપને કારણે તેમના અનુક્રમે વિષુવરેખીય (દ્વિભાજક) બિંદુ પર $x$ અંતરે ઉદ્ભવતા વિદ્યુતક્ષેત્ર અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના સૂત્રો લખો.