બે બિંદુવત વિદ્યુતભારોના તંત્ર માટે વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જાનું સૂત્ર તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $q_{1}$ અને $q_{2}$ શરૂઆતમાં અનંત અંતરે છે.
પ્રથમ,વિદ્યુતભાર $q_{1}$ ને અનંત અંતરેથી બિંદુ $P_{1}$ પર લાવવામાં આવે છે. કોઈ બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્ર ન હોવાથી,કરેલું કાર્ય $W_{1}$ શૂન્ય છે.
$W_{1} = 0$ ... $(1)$
આ વિદ્યુતભાર $q_{1}$ અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુ $P$ પર વિદ્યુતસ્થિતિમાન $V_{1} = \frac{k q_{1}}{r_{1p}}$ ઉત્પન્ન કરે છે,જ્યાં $r_{1p}$ એ $q_{1}$ થી બિંદુ $P$ નું અંતર છે.
હવે,વિદ્યુતભાર $q_{2}$ ને અનંત અંતરેથી બિંદુ $P_{2}$ પર લાવવામાં આવે છે,જે $q_{1}$ થી $r_{12}$ અંતરે છે. $q_{1}$ ના વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધ કરેલું કાર્ય $W_{2}$ છે:
$W_{2} = q_{2} V_{1} = q_{2} \left( \frac{k q_{1}}{r_{12}} \right) = \frac{k q_{1} q_{2}}{r_{12}}$ ... $(2)$
સ્થિત-વિદ્યુત બળ સંરક્ષી હોવાથી,કુલ કાર્ય તંત્રની વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જા $U$ તરીકે સંગ્રહિત થાય છે:
$U = W_{1} + W_{2} = 0 + \frac{k q_{1} q_{2}}{r_{12}}$
$\therefore U = \frac{k q_{1} q_{2}}{r_{12}}$
આ અભિવ્યક્તિ વિદ્યુતભારોને કયા ક્રમમાં લાવવામાં આવે છે તેનાથી સ્વતંત્ર છે. ત્રણ વિદ્યુતભારોના તંત્ર માટે,સ્થિતિઊર્જા એ તમામ જોડીઓની આંતરક્રિયા ઊર્જાનો સરવાળો છે:
$U = k \left[ \frac{q_{1} q_{2}}{r_{12}} + \frac{q_{1} q_{3}}{r_{13}} + \frac{q_{2} q_{3}}{r_{23}} \right]$
જો $q_{1} q_{2} > 0$ હોય,તો સ્થિતિઊર્જા ધન (અપાકર્ષી) હોય છે. જો $q_{1} q_{2} < 0$ હોય,તો સ્થિતિઊર્જા ઋણ (આકર્ષી) હોય છે.

Explore More

Similar Questions

બે વિદ્યુતભારો $7 \ \mu C$ અને $-4 \ \mu C$ ને અનુક્રમે $(-7 \ cm, 0, 0)$ અને $(7 \ cm, 0, 0)$ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. જો $\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \ C^2 \ N^{-1} \ m^{-2}$ હોય,તો આ વિદ્યુતભાર તંત્રની સ્થિત-વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે ($J$ માં)?

$\overrightarrow{p}$ મોમેન્ટ ધરાવતો એક વિદ્યુત ડાયપોલ સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{E}$ માં મૂકવામાં આવ્યો છે. ડાયપોલને $90^{\circ}$ જેટલો ફેરવવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું હશે? $\left[\sin 0^{\circ}=\cos 90^{\circ}=0, \cos 0^{\circ}=\sin 90^{\circ}=1\right]$

એક પદાર્થના અણુનો કાયમી વિદ્યુત ડાયપોલ મોમેન્ટ $10^{-29} \; C \; m$ છે. આ પદાર્થના એક મોલને $10^{6} \; V \; m^{-1}$ ના મજબૂત સ્થિર વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા (નીચા તાપમાને) ધ્રુવીભૂત કરવામાં આવે છે. ક્ષેત્રની દિશા અચાનક $60^{\circ}$ ના ખૂણે બદલાય છે. ડાયપોલ્સને ક્ષેત્રની નવી દિશામાં ગોઠવવામાં પદાર્થ દ્વારા મુક્ત થતી ઉષ્મા ($J$ માં) નો અંદાજ લગાવો. સરળતા માટે,નમૂનાનું $100 \%$ ધ્રુવીકરણ ધારો.

એક પદાર્થના અણુ પાસે કાયમી ડાયપોલ મોમેન્ટ $p$ છે. આ પદાર્થના એક મોલને પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર $E$ લગાડીને ધ્રુવીભૂત કરવામાં આવે છે. ક્ષેત્રની દિશા અચાનક $60^{\circ}$ ના ખૂણે બદલવામાં આવે છે. જો $N$ એ એવોગેડ્રો આંક હોય,તો ક્ષેત્ર દ્વારા થયેલું કાર્ય કેટલું હશે?

$Q$ મૂલ્યના બે સમાન વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $d$ અંતરે મૂકવામાં આવ્યા છે. તેમની સ્થિત-વિદ્યુત ઊર્જા $E$ છે. જો ત્રીજો વિદ્યુતભાર $-Q/2$ ને આ બે વિદ્યુતભારોની વચ્ચે મધ્યબિંદુ પર લાવવામાં આવે,તો તંત્રની નવી સ્થિત-વિદ્યુત ઊર્જા કેટલી થશે?

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