ધાતુના વિદ્યુતભારિત ગોળા $A$ ને નાયલોનની દોરી વડે લટકાવેલ છે. આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ અવાહક હાથા (હેન્ડલ) વડે પકડેલ બીજો વિધુતભારિત ગોળો $B, A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $10\, cm$ હોય. આનાથી થતું નું અપાકર્ષણ નોંધવામાં આવે છે. (દાખલા તરીકે, એક પ્રકાશકિરણ વડે તેને પ્રકાશિત કરી પડદા પર તેનું આવર્તન/સ્થાનાંતર માપીને). $A$ અને $B$ ગોળાઓને અનુક્રમે $C$ અને $D$ વિદ્યુતભારરહિત ગોળાઓ સાથે આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ સ્પર્શ કરાવવામાં આવે છે. હવે $C$ અને $D$ ને દૂર કરી $B$ ને $A$ ની નજીક તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $5.0\, cm$ થાય તેમ લાવવામાં આવે છે [ આકૃતિ $(c)$ ]. કુલંબના નિયમના આધારે $A$ નું અપાકર્ષણ કેટલું થશે ? $A$ અને $C$ ગોળાઓ તથા $B$ અને $D$ ગોળાઓનાં પરિમાણ સમાન છે. $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમનાં પરિમાણ અવગણો.
ધાતુના વિદ્યુતભારિત ગોળા $A$ ને નાયલોનની દોરી વડે લટકાવેલ છે. આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ અવાહક હાથા (હેન્ડલ) વડે પકડેલ બીજો વિધુતભારિત ગોળો $B, A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $10\, cm$ હોય. આનાથી થતું નું અપાકર્ષણ નોંધવામાં આવે છે. (દાખલા તરીકે, એક પ્રકાશકિરણ વડે તેને પ્રકાશિત કરી પડદા પર તેનું આવર્તન/સ્થાનાંતર માપીને). $A$ અને $B$ ગોળાઓને અનુક્રમે $C$ અને $D$ વિદ્યુતભારરહિત ગોળાઓ સાથે આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ સ્પર્શ કરાવવામાં આવે છે. હવે $C$ અને $D$ ને દૂર કરી $B$ ને $A$ ની નજીક તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $5.0\, cm$ થાય તેમ લાવવામાં આવે છે [ આકૃતિ $(c)$ ]. કુલંબના નિયમના આધારે $A$ નું અપાકર્ષણ કેટલું થશે ? $A$ અને $C$ ગોળાઓ તથા $B$ અને $D$ ગોળાઓનાં પરિમાણ સમાન છે. $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમનાં પરિમાણ અવગણો.
ધારો કે $A$ ગોળા પરનો મૂળ વિધુતભાર $q$ અને $B$ ગોળા પરનો $q^{\prime}$ છે. તેમની વચ્ચેના $r$ અંતરે, દરેક પર લાગતું સ્થિતવિદ્યુત બળ (અંતરની સાપેક્ષે તેમનાં પરિમાણ અવગણતાં)
$F=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q q^{\prime}}{r^{2}}$
છે, જ્યારે સમાન પણ વિધુતભારરહિત ગોળો $C, A$ ને સ્પર્શે છે ત્યારે વિદ્યુતભારો $A$ અને $C$ પર પુનઃ વિતરિત થાય છે, દરેક ગોળો $q/2$ વિદ્યુતભાર પ્રાપ્ત કરે છે. તેવી જ રીતે $D, B$ ને સ્પર્શ પછી દરેક પ૨ પુનઃ વિતરિત થયેલો વિદ્યુતભાર $q'/2$ છે. હવે જો તેમની વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે તો, દરેક પર લાગતા સ્થિતવિદ્યુત બળનું માન,
${F^\prime } = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\frac{{[q/2][{q^\prime }/2]}}{{{{(r/2)}^2}}} = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\frac{{\left( {q{q^\prime }} \right)}}{{{r^2}}} = F$
આમ, $A$ પર $B$ વડે લાગતું બળ બદલાતું નથી પણ અગાઉ જેટલું જ છે.
Similar Questions
શું તમે વિદ્યુતભારના ક્વૉન્ટમીકરણને અવગણી શકો ?
શું તમે વિદ્યુતભારના ક્વૉન્ટમીકરણને અવગણી શકો ?
જ્યારે કાચના સળિયાને રેશમી કાપડ સાથે ઘસવામાં આવે છે ત્યારે વિદ્યુતભાર બંને પર દેખા દે છે. આવી ઘટના પદાર્થોની અન્ય જોડીઓ માટે પણ જણાય છે. વિદ્યુતભાર સંરક્ષણના નિયમ સાથે આ બાબત કેવી રીતે સુસંગત છે તે સમજાવો.
જ્યારે કાચના સળિયાને રેશમી કાપડ સાથે ઘસવામાં આવે છે ત્યારે વિદ્યુતભાર બંને પર દેખા દે છે. આવી ઘટના પદાર્થોની અન્ય જોડીઓ માટે પણ જણાય છે. વિદ્યુતભાર સંરક્ષણના નિયમ સાથે આ બાબત કેવી રીતે સુસંગત છે તે સમજાવો.
હવે એવું માનવમાં આવેબ છે કે પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન ( જે સામાન્ય દ્રવ્યના ન્યુક્લિયાસોની રચના કરે છે. ) પોતે પણ ક્વાર્કસ તરીકે ઓળખાતા વધારે પ્રાથમીક એકમોના બનેલા છે. એક પ્રોટોન અને એક ન્યૂટ્રોન દરેક , ત્રણ ક્વાકૅસના બનેલા છે. ( $u$ વડે દર્શાવતા ) કહેવાતા $up$ ક્વાર્ક જેનો વિધુતભાર $+(2/3)e$ છે અને ( $d$ વડે દર્શવાતા ) કહેવાતા down કવાર્ક જેનો વિધુતભાર $(-1/3)e$ છે અને ઇલેક્ટ્રોન એ બધા ભેગાં મળીને સામાન્ય દ્રવ્ય બનાવે છે. ( બીજા પ્રકારના કવાર્ક પણ શોધાયા છે. જેઓ દ્રવ્યના વિવિધ અસામાન્ય પ્રકાર ઉપજાવે છે. ) પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન માટે શક્ય કવાર્ક બંધારણનું સૂચન કરો.
હવે એવું માનવમાં આવેબ છે કે પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન ( જે સામાન્ય દ્રવ્યના ન્યુક્લિયાસોની રચના કરે છે. ) પોતે પણ ક્વાર્કસ તરીકે ઓળખાતા વધારે પ્રાથમીક એકમોના બનેલા છે. એક પ્રોટોન અને એક ન્યૂટ્રોન દરેક , ત્રણ ક્વાકૅસના બનેલા છે. ( $u$ વડે દર્શાવતા ) કહેવાતા $up$ ક્વાર્ક જેનો વિધુતભાર $+(2/3)e$ છે અને ( $d$ વડે દર્શવાતા ) કહેવાતા down કવાર્ક જેનો વિધુતભાર $(-1/3)e$ છે અને ઇલેક્ટ્રોન એ બધા ભેગાં મળીને સામાન્ય દ્રવ્ય બનાવે છે. ( બીજા પ્રકારના કવાર્ક પણ શોધાયા છે. જેઓ દ્રવ્યના વિવિધ અસામાન્ય પ્રકાર ઉપજાવે છે. ) પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રોન માટે શક્ય કવાર્ક બંધારણનું સૂચન કરો.
વિધુતભાર એટલે શું? તે સદિશ છે કે અદિશ તે સમજાવો?
વિધુતભાર એટલે શું? તે સદિશ છે કે અદિશ તે સમજાવો?
વિધુતદર્શક કેવી રીતે કાર્ય કરે છે ?
વિધુતદર્શક કેવી રીતે કાર્ય કરે છે ?