વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જા સમજાવો. દર્શાવો કે ગતિ ઊર્જા અને વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો અચળ રહે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ઉગમબિંદુ પર મૂકેલા વિદ્યુતભાર $Q$ ને કારણે ઉદ્ભવતા વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{E}$ નો વિચાર કરો.
આપણે એક પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ ને બિંદુ $R$ થી બિંદુ $P$ સુધી વિદ્યુતભાર $Q$ દ્વારા લાગતા અપાકર્ષી બળની વિરુદ્ધમાં લાવીએ છીએ. (જો $Q$ અને $q$ સમાન પ્રકારના વિદ્યુતભાર હોય તો આવું થાય છે).
ધારો કે $Q$ અને $q$ બંને ધન છે.
પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ એટલો નાનો છે કે તે મૂળ વિદ્યુતભારના તંત્રમાં કોઈ ખલેલ પહોંચાડતો નથી.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી લાવવા માટે,આપણે બાહ્ય બળ $\overrightarrow{F}_{\text{ext}}$ લગાડીએ છીએ,જ્યારે વિદ્યુતભાર $q$ પર લાગતું અપાકર્ષી વિદ્યુતબળ $\overrightarrow{F}_{E}$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે કોઈ ચોખ્ખું બળ લાગતું નથી,એટલે કે $\overrightarrow{F}_{\text{ext}} = -\overrightarrow{F}_{E}$. આનો અર્થ એ છે કે તેને ધીમી અને અચળ ઝડપથી લાવવામાં આવે છે અને તેનો પ્રવેગ શૂન્ય છે.
આ પરિસ્થિતિમાં,બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય એ વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલા કાર્યનું ઋણ મૂલ્ય છે અને તે સંપૂર્ણપણે વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે.
જો $P$ પર પહોંચ્યા પછી બાહ્ય બળ દૂર કરવામાં આવે,તો વિદ્યુતબળ વિદ્યુતભારને $Q$ થી દૂર ધકેલશે. $P$ પર સંગ્રહિત ઊર્જાનો ઉપયોગ વિદ્યુતભાર $q$ ને ગતિ ઊર્જા આપવા માટે એવી રીતે થાય છે કે જેથી ગતિ ઊર્જા અને સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો સંરક્ષિત રહે.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી ખસેડવામાં બાહ્ય બળો દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$
અને વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = -\int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{E} \cdot d\overrightarrow{r}$
આ કરવામાં આવેલું કાર્ય વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે:
$\therefore U = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$

Explore More

Similar Questions

બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્રમાં એકલ વિદ્યુતભારની સ્થિતિઊર્જાનું સમીકરણ મેળવો.

$q$ જેટલો વિદ્યુતભાર,સ્થિર રહેલા બીજા વિદ્યુતભારિત કણ $Q$ તરફ $v$ જેટલી ઝડપથી ફેંકવામાં આવે છે. તે $Q$ ની નજીક $r$ જેટલા લઘુત્તમ અંતર સુધી પહોંચે છે અને પછી પાછો ફરે છે. જો $q$ ને $2v$ જેટલી ઝડપ આપવામાં આવે,તો લઘુત્તમ અંતર કેટલું થશે?

$1 \text{ g}$ દળ અને $1 \mu\text{C}$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો એક કણ $2 \text{ mC}$ ના સ્થિર વિદ્યુતભારથી $1 \text{ m}$ અંતરે ઘર્ષણરહિત સમક્ષિતિજ સપાટી પર સ્થિર રાખવામાં આવ્યો છે. જો કણને મુક્ત કરવામાં આવે, તો તે અપાકર્ષણ અનુભવશે. જ્યારે કણ સ્થિર વિદ્યુતભારથી $10 \text{ m}$ અંતરે હોય ત્યારે તેની ઝડપ કેટલી હશે ($\text{ m s}^{-1}$ માં)?

$q$ જેટલા સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા ત્રણ કણોને $L$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. ત્રિકોણની બાજુ ઘટાડીને $\frac{L}{2}$ કરવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું હશે?

બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $100\,\mu C$ અને $5\,\mu C$ ને અનુક્રમે બિંદુ $A$ અને $B$ પર મૂકવામાં આવ્યા છે,જ્યાં $AB = 40\,cm$ છે. $5\,\mu C$ ના વિદ્યુતભારને $B$ થી $C$ સુધી સ્થાનાંતરિત કરવા માટે બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય શોધો,જ્યાં $BC = 30\,cm$ અને $\angle ABC = \frac{\pi}{2}$ છે. આપેલ છે કે $\frac{1}{4\pi\varepsilon_0} = 9 \times 10^9\,N m^2/C^2$.

Difficult
View Solution

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