આકૃતિ સીઝિયમ ક્લોરાઈડ $(CsCl)$ ના સ્ફટિક એકમને દર્શાવે છે। સીઝિયમ પરમાણુઓ, જે ખુલ્લા વર્તુળો દ્વારા દર્શાવેલ છે, તે $0.40 \, nm$ બાજુવાળા ઘનના ખૂણાઓ પર સ્થિત છે, જ્યારે $Cl$ પરમાણુ ઘનના કેન્દ્રમાં સ્થિત છે। $Cs$ પરમાણુઓમાં એક ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ છે જ્યારે $Cl$ પરમાણુ વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે।
$(i)$ આઠ $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પરનું કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું છે?
$(ii)$ ધારો કે ખૂણા $A$ પરનો $Cs$ પરમાણુ ગેરહાજર છે। તો બાકીના સાત $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પર લાગતું કુલ બળ કેટલું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $(i)$ $Cs^{+}$ આયનો ઘનના ખૂણાઓ પર સ્થિત છે અને $Cl^{-}$ આયન કેન્દ્રમાં છે। ઘનની સંમિતિને કારણે, દરેક $Cs^{+}$ આયન દ્વારા કેન્દ્ર પર ઉત્પન્ન થતું વિદ્યુતક્ષેત્ર મૂલ્યમાં સમાન હોય છે અને ખૂણાથી વિરુદ્ધ ખૂણા તરફની દિશામાં હોય છે। આ ક્ષેત્રો જોડીમાં એકબીજાને નાબૂદ કરે છે। તેથી, કેન્દ્ર પરનું કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર $0 \, N/C$ છે।
$(ii)$ ધારો કે $\vec{E}_{total}$ એ કેન્દ્ર પર આઠેય $Cs^{+}$ આયનોને કારણે ઉદ્ભવતું વિદ્યુતક્ષેત્ર છે, જે $0$ છે। જો ખૂણા $A$ પરનો એક $Cs^{+}$ આયન દૂર કરવામાં આવે, તો કેન્દ્ર પરનું નવું વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}'$ એ $\vec{E}' + \vec{E}_{A} = 0$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\vec{E}_{A}$ એ $A$ પરના $Cs^{+}$ આયનને કારણે ઉદ્ભવતું ક્ષેત્ર છે। આમ, $\vec{E}' = -\vec{E}_{A}$.
$a = 0.40 \, nm$ બાજુવાળા ઘનના ખૂણાથી કેન્દ્ર સુધીનું અંતર $r$ એ મુખ્ય વિકર્ણનું અડધું છે: $r = \frac{\sqrt{3}a}{2} = \frac{\sqrt{3} \times 0.40 \times 10^{-9}}{2} = 0.20\sqrt{3} \times 10^{-9} \, m \approx 3.464 \times 10^{-10} \, m$.
એક $Cs^{+}$ આયનને કારણે કેન્દ્ર પરના વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય $E_{A} = \frac{k e}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 1.6 \times 10^{-19}}{(0.20\sqrt{3} \times 10^{-9})^2} = \frac{14.4 \times 10^{-10}}{12 \times 10^{-20}} = 1.2 \times 10^{10} \, N/C$ છે।
બાકીના સાત $Cs^{+}$ આયનોને કારણે $Cl^{-}$ આયન (ભાર $-e$) પર લાગતું બળ $\vec{F} = (-e) \vec{E}' = (-e) (-\vec{E}_{A}) = e \vec{E}_{A}$ છે।
બળનું મૂલ્ય $F = e E_{A} = (1.6 \times 10^{-19}) \times (1.2 \times 10^{10}) = 1.92 \times 10^{-9} \, N$ છે, જે ખાલી ખૂણા $A$ તરફની દિશામાં લાગે છે।

Explore More

Similar Questions

બે ધાતુની પ્લેટો $(A, B)$ ને $(\frac{12}{\pi}) \text{ cm}$ ના અંતરે આડી રાખવામાં આવી છે,જેમાં પ્લેટ $A$ ઉપર છે. એક એટમાઈઝર જેટ $1 \text{ mm}$ ત્રિજ્યાના તેલના (ઘનતા $1.5 \text{ g/cm}^3$) ટીપાં આડા છાંટે છે. બધા તેલના ટીપાં પર $5 \text{ nC}$ નો વીજભાર છે. ટીપાં નીચે ન પડે તે માટે પ્લેટ $A$ અને $B$ પર અનુક્રમે $V_A$ અને $V_B$ સ્થિતિમાનની જરૂર છે. $V_A$ અને $V_B$ ના મૂલ્યો . . . . . . છે. (ટીપાં પરના હવાના અવરોધને અવગણો અને $g = 10 \text{ m/s}^2$ લો)

એક ગ્રહની સપાટી સમાન રીતે વિદ્યુતભારિત છે. જ્યારે $m$ દળ ધરાવતો અને કોઈ વિદ્યુતભાર ન હોય તેવો કણ ગ્રહની સપાટી પરથી અમુક ખૂણે ફેંકવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રક્ષિપ્ત ગતિની જેમ $L$ જેટલી સમક્ષિતિજ અવધિ (range) સાથે પરવલયાકાર માર્ગે ગતિ કરે છે. $m$ દળ અને $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો કણ,સમાન પ્રારંભિક શરતો સાથે,$L/2$ જેટલી અવધિ ધરાવે છે. $m$ દળ અને $2q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા કણની સમાન પ્રારંભિક શરતો સાથેની અવધિ કેટલી હશે?

એક ચોરસના સામસામેના ખૂણાઓ પર $Q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે છે. બાકીના બે ખૂણાઓ પર $q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે છે. જો $Q$ પર લાગતું કુલ વિદ્યુત બળ શૂન્ય હોય,તો $\frac{Q}{q} = $ . . . . . .

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $30^{\circ}$ નો ખૂણો બનાવતું એક ઢળતું સમતલ $100 \ Vm^{-1}$ ના સમાન સમક્ષિતિજ વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવ્યું છે. $1 \ kg$ દળ અને $0.01 \ C$ વીજભાર ધરાવતા એક નાના બ્લોકને $h=1 \ m$ ની ઊંચાઈ પરથી સ્થિર સ્થિતિમાંથી નીચે સરકવા દેવામાં આવે છે. જો ઘર્ષણાંક $0.2$ હોય,તો બ્લોકનો પ્રવેગ આશરે કેટલો હશે ($ms^{-2}$ માં)?
(ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે પ્રવેગ,$g=10 \ ms^{-2}$)

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $O$ કેન્દ્ર અને $L$ લંબાઈની બાજુઓ ધરાવતા નિયમિત ષષ્ટકોણના શિરોબિંદુઓ પર બિંદુવત વિદ્યુતભારો મૂકેલા છે. જો $K = \frac{q}{4\pi \epsilon_0 L^2}$ હોય,તો નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

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