$\mathrm{R}$ ત્રિજ્યાની રિંગ પર નિયમિત રીતે $+\mathrm{Q}$ વિધુતભાર વિતરીત થયેલ છે. તેની અક્ષ પર એક બિંદવત્ વિધુતભાર $-\mathrm{q}$ ની સ્થિતિઊર્જાની ગણતરી કરો અને રિંગના કેન્દ્રથી $\mathrm{z}$ - અક્ષ પર અંતર પરનું વિધેય સ્થિતિઊર્જાનો આલેખ દોરો. આલેખ પરથી તમે કહી શકશો કે જો $-\mathrm{q}$ વિધુતભારને રિંગના કેન્દ્ર પરથી અક્ષ પર થોડું ખસેડીએ તો શું થશે ?
$\mathrm{R}$ ત્રિજ્યાની રિંગ પર નિયમિત રીતે $+\mathrm{Q}$ વિધુતભાર વિતરીત થયેલ છે. તેની અક્ષ પર એક બિંદવત્ વિધુતભાર $-\mathrm{q}$ ની સ્થિતિઊર્જાની ગણતરી કરો અને રિંગના કેન્દ્રથી $\mathrm{z}$ - અક્ષ પર અંતર પરનું વિધેય સ્થિતિઊર્જાનો આલેખ દોરો. આલેખ પરથી તમે કહી શકશો કે જો $-\mathrm{q}$ વિધુતભારને રિંગના કેન્દ્ર પરથી અક્ષ પર થોડું ખસેડીએ તો શું થશે ?
$R =a$ ત્રિજ્યાની રિંગ પર $Q$ વિદ્યુતભાર નિયમિત વિતરીત થયેલો છે.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે રિંગના કેન્દ્રથી અક્ષ પર $z$ અંતરે એક બિંદુ લો. રિંગ પરના $dq$ વિદ્યુતભારથી $P$ નું અંતર $r$ હોય તો,
$r=\sqrt{z^{2}+a^{2}}$
જ્યાં $a= R$
$\therefore P$ બિંદુ પાસે વિદ્યુતસ્થિતિમાન,
$V=\int \frac{k d q}{r}=k \int \frac{d q}{r}=k \int \frac{d q}{\sqrt{z^{2}+a^{2}}}$
$\therefore V=\frac{k}{\sqrt{z^{2}+a^{2}}} \int d q=\frac{k Q }{\sqrt{z^{2}+a^{2}}}\left[\because \int d q= Q \right]$
જે $P$ પાસે $-q$ વિદ્યુતભાર હોય તો સ્થિતિઊર્જા, $U = W$
$=q \times V$
$=-q \times \frac{k Q }{\sqrt{z^{2}+a^{2}}}$
$U =-\frac{k Q q}{a\left[\sqrt{\frac{z^{2}}{a^{2}}+1}\right]}$
Similar Questions
બે અવાહક પ્લેટોને સમાન રીતે વિદ્યુતભારીત કરેલી છે. તેમની વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનો તફાવત $V _{1}- V _{2}=20\; V$ (જ્યાં પ્લેટ$-2$ વધારે સ્થિતિમાને) છે. બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $0.1\; m$ છે અને તે અનંત સુધી વિસ્તરેલી છે. પ્લેટ$-1$ ની અંદરની સપાટી પરથી એક ઈલેક્ટ્રોન સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત થાય, તો જ્યારે તે પ્લેટ$-2$ ને અથડાય ત્યારે તેનો વેગ કેટલો હશે ?
($e=1.6 \times10^{-1}9\; C$,$m_e=9.11 \times 10^{-3}\;kg$)
બે અવાહક પ્લેટોને સમાન રીતે વિદ્યુતભારીત કરેલી છે. તેમની વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનો તફાવત $V _{1}- V _{2}=20\; V$ (જ્યાં પ્લેટ$-2$ વધારે સ્થિતિમાને) છે. બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $0.1\; m$ છે અને તે અનંત સુધી વિસ્તરેલી છે. પ્લેટ$-1$ ની અંદરની સપાટી પરથી એક ઈલેક્ટ્રોન સ્થિર સ્થિતિમાંથી મુક્ત થાય, તો જ્યારે તે પ્લેટ$-2$ ને અથડાય ત્યારે તેનો વેગ કેટલો હશે ?
($e=1.6 \times10^{-1}9\; C$,$m_e=9.11 \times 10^{-3}\;kg$)
- [AIEEE 2006]
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q$ને અન્ય આઠ બિંદુવત વિદ્યુતભાર દ્વારા $r$ જેટલા અંતરે છે. કેન્દ્ર સ્થાને રહેલાં વિદ્યુતભારને અનંત અંતરે ધકેલી દેવા માટેનું અપાકર્ષણ બળ વડે કુલ કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q$ને અન્ય આઠ બિંદુવત વિદ્યુતભાર દ્વારા $r$ જેટલા અંતરે છે. કેન્દ્ર સ્થાને રહેલાં વિદ્યુતભારને અનંત અંતરે ધકેલી દેવા માટેનું અપાકર્ષણ બળ વડે કુલ કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
$2g$ દળ ધરાવતી બુલેટ પરનો વિદ્યુતભાર $2 \,\mu C$ છે.સ્થિર સ્થિતિમાંથી શરૂ કરી આ બુલેટનો વેગ $10 \,m/s$ જોઇતો હોય,તો તેને કેટલા વિદ્યુતસ્થિતિમાના તફાવતથી પ્રવેગિત કરવો જોઇએ?
$2g$ દળ ધરાવતી બુલેટ પરનો વિદ્યુતભાર $2 \,\mu C$ છે.સ્થિર સ્થિતિમાંથી શરૂ કરી આ બુલેટનો વેગ $10 \,m/s$ જોઇતો હોય,તો તેને કેટલા વિદ્યુતસ્થિતિમાના તફાવતથી પ્રવેગિત કરવો જોઇએ?
- [AIPMT 2004]
વર્તૂળના કેન્દ્ર આગળ $Q$ વિદ્યુતભારના વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં બીજો વિદ્યુતભાર $A$ થી $B, A$ થી $C, A$ થી $D$ અને $A$ થી $E$, અતરફ ગતિ કરે છે. તો થતું કાર્ય ........ હશે.
વર્તૂળના કેન્દ્ર આગળ $Q$ વિદ્યુતભારના વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં બીજો વિદ્યુતભાર $A$ થી $B, A$ થી $C, A$ થી $D$ અને $A$ થી $E$, અતરફ ગતિ કરે છે. તો થતું કાર્ય ........ હશે.
$2\, g$ દળની બુલેટનાં વિધુતભાર $2$ $\mu$ $C$ છે તમે કેટલા વિધુત સ્થિતિમાને પ્રવેગીત કરતા તે સ્થિરમાંથી ગતિની શરૂઆત કરતા $10\, m/s$ ની ઝડપ પ્રાપ્ત કરશે ?
$2\, g$ દળની બુલેટનાં વિધુતભાર $2$ $\mu$ $C$ છે તમે કેટલા વિધુત સ્થિતિમાને પ્રવેગીત કરતા તે સ્થિરમાંથી ગતિની શરૂઆત કરતા $10\, m/s$ ની ઝડપ પ્રાપ્ત કરશે ?