ધાતુના ગોળાકાર વચની અંદરની ત્રિજ્યા ${{\rm{R}}_1}$ અને બહારની ત્રિજ્યા ${{\rm{R}}_2}$ છે ગોળાકાર કવચના કેન્દ્ર પર $\mathrm{Q}$ વિધુતભાર મૂકેલો છે, તો કવચના $(i)$ અંદર અને $(ii)$ બહારની સપાટી પર વિધુતભારની પૃષ્ઠઘનતા કેટલી ?

નીચે આપેલા વિધાનો ધ્યાનમાં લો.

વિધાન $I$ : વાહકની સપાટી ઉપર અને અંદરના ભાગમાં વિદ્યુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે.

વિધાન $II :$ વિજભારિત સુવાહકની તરત જ બહારના ભાગ આગળ દરેક બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર સપાટીને લંબરૂપે હોય છે.

ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો :

એક અવાહક ધન ધાતુના ગોળાને $+Q$ વિદ્યુતભાર વડે વિદ્યુતભારીત કરેલો છે. પૃષ્ઠ પર $+Q$ વિદ્યુતભારનું વિતરણ ....... હશે.

$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં  દર્શાવ્યા મુજબ એક બખોલ $( Cavity )$ ધરાવતા સુવાહક $A$ ને $Q$  વિધુતભાર આપેલ છે. દર્શાવો કે સમગ્ર વિધુતભાર સુવાહકની બહારની સપાટી પર જ દૃશયમાન થશે..

$(b)$ $q$ વિધુતભાર ધરાવતો બીજો સુવાહક, કેવીટી ( બખોલ ) ની અંદર $A$ થી અલગ રહે તેમ દાખલ કરેલ છે. દર્શાવો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિધુતભાર $Q+q$ ( આકૃતિ $(b)$ ) છે.

$(c)$ એક સંવેદી ઉપકરણને તેના પરિસરમાના ( આસપાસના ) પ્રબળ સ્થિરવિધુત ક્ષેત્રોથી બચાવવું ( $Shield$ કરવું ) છે. આ માટે એક શક્ય ઉપાય સૂચવો.

ધાતુઓમાં સ્થિત વિધુતશાસ્ત્ર સમજાવો. બાહ્ય વિધુતક્ષેત્રમાં ધાતુઓને મૂકતાં થતી અસર સમજાવો

ત્રિજ્યા $r$ અને $R$ ના બે કેન્દ્રિત પોલા વાહક ગોળાઓ બતાવવામાં આવ્યા છે. બાહ્ય શેલ પરનો ચાર્જ $Q$ છે. આંતરિક ગોળાને કયો ચાર્જ આપવો જોઈએ જેથી બાહ્ય ગોળાની બહાર કોઈપણ બિંદુએ $P$ સંભવિત પોટેન્શિયલ શૂન્ય હોય?