$r_1$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $r_2$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ગોલીય વાહક કવચ પર $Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર છે.
$(a)$ જો કવચના કેન્દ્ર પર $q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે,તો કવચની આંતરિક અને બાહ્ય સપાટી પરની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા કેટલી હશે?
$(b)$ શું પોલાણની અંદર (જ્યાં કોઈ વિદ્યુતભાર નથી) વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે,ભલે કવચ ગોલીય ન હોય અને અનિયમિત આકારનું હોય? સમજાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) કવચના કેન્દ્ર પર મૂકવામાં આવેલ વિદ્યુતભાર $+q$ છે. સ્થિત-વિદ્યુત પ્રેરણને કારણે,કવચની આંતરિક સપાટી પર $-q$ જેટલો વિદ્યુતભાર પ્રેરિત થાય છે. તેથી,આંતરિક સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $-q$ છે.
આંતરિક સપાટી પરની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા નીચે મુજબ છે:
$\sigma_{1} = \frac{\text{કુલ વિદ્યુતભાર}}{\text{આંતરિક સપાટીનું ક્ષેત્રફળ}} = \frac{-q}{4 \pi r_{1}^{2}}$
કવચની બાહ્ય સપાટી પર $+q$ વિદ્યુતભાર પ્રેરિત થાય છે. કવચ પર પહેલેથી જ $Q$ વિદ્યુતભાર હોવાથી,બાહ્ય સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $Q + q$ થાય છે. બાહ્ય સપાટી પરની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા:
$\sigma_{2} = \frac{\text{કુલ વિદ્યુતભાર}}{\text{બાહ્ય સપાટીનું ક્ષેત્રફળ}} = \frac{Q + q}{4 \pi r_{2}^{2}}$
$(b)$ હા,પોલાણની અંદર (જ્યાં કોઈ વિદ્યુતભાર નથી) વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે,ભલે કવચ ગોલીય ન હોય અને અનિયમિત આકારનું હોય.
આનું કારણ એ છે કે જો આપણે એક એવો બંધ ગાળો વિચારીએ કે જેનો એક ભાગ પોલાણની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્રની રેખા સાથે હોય અને બાકીનો ભાગ વાહકની અંદર હોય,તો આ બંધ ગાળા પર પરીક્ષણ વિદ્યુતભારને ગતિ કરાવવા માટે વિદ્યુતક્ષેત્ર દ્વારા થતું કુલ કાર્ય શૂન્ય હોવું જોઈએ. વાહક પદાર્થની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોવાથી,સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રના સંરક્ષી સ્વભાવને જાળવી રાખવા માટે પોલાણની અંદર પણ વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોવું જોઈએ.

Explore More

Similar Questions

જ્યારે વાહક સાબુના પરપોટાને ઋણ વીજભાર આપવામાં આવે છે,ત્યારે:

$a$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક નક્કર વાહક ગોળા પર ચોખ્ખો ધન વીજભાર $2Q$ છે. $b$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $c$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતી એક વાહક ગોળાકાર કવચ નક્કર ગોળા સાથે સમકેન્દ્રી છે અને તેના પર ચોખ્ખો વીજભાર $-Q$ છે. ગોળાકાર કવચની આંતરિક અને બાહ્ય સપાટી પરની પૃષ્ઠ વીજભાર ઘનતા કેટલી હશે?

બે વિદ્યુતભારો $\pm q$ ધરાવતો અને $2a$ અંતરે અલગ થયેલો એક ડાયપોલ,$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અર્થિંગ કરેલા વાહક ગોળાના કેન્દ્રથી $D$ અંતરે મૂકવામાં આવ્યો છે $(D \gg a)$. જ્યારે ડાયપોલ મોમેન્ટ સદિશ એ બે કેન્દ્રોને (ડાયપોલ અને ગોળાના) જોડતી રેખાને લંબ હોય,ત્યારે ગોળા પર પ્રેરિત થતો કુલ વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?

આકૃતિમાં ત્રણ સમકેન્દ્રીય ધાતુના ગોળાકાર કવચ દર્શાવેલ છે. સૌથી બહારના કવચ પરનો વિદ્યુતભાર $q_2$ છે,સૌથી અંદરના કવચ પરનો વિદ્યુતભાર $q_1$ છે અને વચ્ચેનું કવચ વિદ્યુતભાર રહિત છે. સૌથી બહારના કવચની અંદરની સપાટી પર ઉદ્ભવતો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?

$R_1$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $R_2$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતા જાડા વાહક ગોળાકાર કવચની પોલાણની અંદર ક્યાંક $+q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવ્યો છે. કવચના કેન્દ્રથી $r > R_2$ અંતરે $+Q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવ્યો છે. તો પોલાણમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo