ભારિત સુવાહકની સપાટી પર વિદ્યુતક્ષેત્ર માટેનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપણે અત્યંત નાની લંબાઈ અને અત્યંત નાનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $dS$ ધરાવતા પિલબોક્સ (pillbox) સ્વરૂપનું ગાઉસિયન પૃષ્ઠ વિચારીએ.
આ પિલબોક્સનો એક ભાગ સુવાહકની અંદર છે અને બાકીનો ભાગ સપાટીની બહાર છે.
આ પિલબોક્સ દ્વારા ઘેરાયેલો કુલ વિદ્યુતભાર $q = \sigma dS$ છે,જ્યાં $\sigma$ એ સુવાહકની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા છે.
સુવાહકની સપાટી પરના દરેક બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ સપાટીને લંબ હોય છે. તેથી,તે ક્ષેત્રફળ સદિશ $d\vec{S}$ ને સમાંતર છે,એટલે કે $\vec{E} \parallel d\vec{S}$.
સુવાહકની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E} = 0$ હોય છે. તેથી,સપાટીની અંદર રહેલા પિલબોક્સના આડછેદમાંથી બહાર આવતું ફ્લક્સ $0$ છે.
સપાટીની બહાર રહેલા પિલબોક્સના આડછેદમાંથી બહાર આવતું ફ્લક્સ $\phi = \vec{E} \cdot d\vec{S} = E dS \cos 0^{\circ} = E dS$ છે.
ગાઉસના પ્રમેય મુજબ,કુલ ફ્લક્સ $\phi = \frac{q}{\varepsilon_{0}}$.
કિંમતો મૂકતા,આપણને $E dS = \frac{\sigma dS}{\varepsilon_{0}}$ મળે છે.
તેથી,$E = \frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}$.
સદિશ સ્વરૂપમાં,$\vec{E} = \frac{\sigma}{\varepsilon_{0}} \hat{n}$,જ્યાં $\hat{n}$ એ સપાટીને લંબ એકમ સદિશ છે.
જો $\sigma$ ધન હોય,તો $\vec{E}$ સપાટીથી બહારની તરફ લંબ દિશામાં હોય છે. જો $\sigma$ ઋણ હોય,તો $\vec{E}$ સપાટીની અંદરની તરફ લંબ દિશામાં હોય છે.

Explore More

Similar Questions

ન્યુક્લિયર ચાર્જ $(Ze)$ એ $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ન્યુક્લિયસમાં અસમાન રીતે વિતરિત થયેલ છે. ચાર્જ ઘનતા $\rho(r)$ (એકમ કદ દીઠ ચાર્જ) માત્ર ન્યુક્લિયસના કેન્દ્રથી ત્રિજ્યાવર્તી અંતર $r$ પર આધાર રાખે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. વિદ્યુતક્ષેત્ર માત્ર ત્રિજ્યાવર્તી દિશામાં છે.
$1.$ $r=R$ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર એ
$(A)$ $a$ થી સ્વતંત્ર છે
$(B)$ $a$ ના સમપ્રમાણમાં છે
$(C)$ $a^2$ ના સમપ્રમાણમાં છે
$(D)$ $a$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે
$2.$ $a=0$ માટે,$d$ નું મૂલ્ય (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $\rho$ નું મહત્તમ મૂલ્ય) છે
$(A)$ $\frac{3Ze}{4\pi R^3}$ $(B)$ $\frac{3Ze}{\pi R^3}$ $(C)$ $\frac{4Ze}{3\pi R^3}$ $(D)$ $\frac{Ze}{3\pi R^3}$
$3.$ ન્યુક્લિયસની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર સામાન્ય રીતે $r$ પર રેખીય રીતે આધારિત જોવા મળે છે. આનો અર્થ એ છે કે
$(A)$ $a=0$ $(B)$ $a=\frac{R}{2}$ $(C)$ $a=R$ $(D)$ $a=\frac{2R}{3}$
પ્રશ્ન $1, 2$ અને $3$ ના જવાબ આપો.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ત્રણ અનંત લંબાઈની વિદ્યુતભારિત અવાહક શીટ્સ મૂકવામાં આવી છે. બિંદુ $P$ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર શોધો ($\sigma$ - પૃષ્ઠ ઘનતા,$\epsilon_0$ - શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી).

એક નક્કર ધાતુના ગોળા પર $+3Q$ વિદ્યુતભાર છે. તે $-Q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા સુવાહક ગોળીય કવચ સાથે સમકેન્દ્રિત છે. ગોળાની ત્રિજ્યા $a$ છે અને કવચની ત્રિજ્યા $b$ છે $(b > a)$. કેન્દ્રથી $R$ અંતરે $(a < R < b)$ વિદ્યુતક્ષેત્ર ....... છે.

$10\, cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સમાન રીતે વિદ્યુતભારીત ડાયલેક્ટ્રિક ગોળાના કેન્દ્રથી $20\, cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $100\, V/m$ છે. ગોળાના કેન્દ્રથી $3\, cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર ....... $V/m$ હશે.

Difficult
View Solution

$Q$ જેટલો કુલ વિદ્યુતભાર અને $R$ જેટલી ત્રિજ્યા ધરાવતા સમાન રીતે વિદ્યુતભારીત ગોળા માટે,કેન્દ્રથી $r$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ નો આલેખ દોરવામાં આવે છે. ઉપરની પરિસ્થિતિને અનુરૂપ આલેખ કયો હશે?

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