નીચે આપેલા વિધાનો ધ્યાનમાં લો.

વિધાન $I$ : વાહકની સપાટી ઉપર અને અંદરના ભાગમાં વિદ્યુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે.

વિધાન $II :$ વિજભારિત સુવાહકની તરત જ બહારના ભાગ આગળ દરેક બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર સપાટીને લંબરૂપે હોય છે.

ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો :

$1\,cm$ અને $2\, cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે ગોળાઓને $1.5 \times  10^{-8}$ અને $0.3 \times  10^{-7}$ કુલબના ધન વિદ્યુતભારથી વિદ્યુતભારીત કરેલા છે. જ્યારે તેઓને તાર વડે જોડવામાં આવે છે તો વિદ્યુતભાર......

$R$ ત્રિજ્યાવાળા ગોળાની સપાટી પર વિદ્યુતભાર $q$ સમાન રીતે વહેંચાયેલ છે. આ ગોળો, એક સમકેન્દ્રી પોલા ગોળાથી ઢંકાયેલ છે, જેની ત્રિજ્યા $2 R$ છે. જો બહારનો પોલો ગોલો પૃથ્વી સાથે જોડેલો હોય તો તેનાં પરનો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?

$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં  દર્શાવ્યા મુજબ એક બખોલ $( Cavity )$ ધરાવતા સુવાહક $A$ ને $Q$  વિધુતભાર આપેલ છે. દર્શાવો કે સમગ્ર વિધુતભાર સુવાહકની બહારની સપાટી પર જ દૃશયમાન થશે..

$(b)$ $q$ વિધુતભાર ધરાવતો બીજો સુવાહક, કેવીટી ( બખોલ ) ની અંદર $A$ થી અલગ રહે તેમ દાખલ કરેલ છે. દર્શાવો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિધુતભાર $Q+q$ ( આકૃતિ $(b)$ ) છે.

$(c)$ એક સંવેદી ઉપકરણને તેના પરિસરમાના ( આસપાસના ) પ્રબળ સ્થિરવિધુત ક્ષેત્રોથી બચાવવું ( $Shield$ કરવું ) છે. આ માટે એક શક્ય ઉપાય સૂચવો.

વિધુતક્ષેત્ર અને વિધુતસ્થિતિમાન વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો.

$5\,mm$ અને $10\,mm$ ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા અને નિયમિત વિદ્યુતભારીત બે નળાકારીય સુવાહકો $A$ અને $B$ ને $2\,cm$ અંતરે છૂટા પાડેલા છે. જો ગોળાઓને એક સુવાહક તાર વડે જોડવામાં આવે તો, સંતુલન અવસ્થામાં ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી ઉપર વિદ્યુતક્ષેત્રનાં :મૂલ્યોનો ગુણોત્તર $.......$ થશે.