સાબિત કરો કે જે બંધ સમસ્થિતિમાન સપાટીની અંદર કોઈ વિદ્યુતભાર નથી, તે સપાટી એક સમસ્થિતિમાન કદને આવરી લે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે એક બંધ સમસ્થિતિમાન સપાટી $S$ છે જે $V$ કદને આવરી લે છે અને તેની અંદર કોઈ વિદ્યુતભાર નથી $(q_{in} = 0)$.
વિરોધાભાસ માટે ધારો કે, કદની અંદર સ્થિતિમાન અચળ નથી. જો સ્થિતિમાન બદલાતું હોય, તો કદની અંદર શૂન્ય ન હોય તેવું વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}$ હોવું જોઈએ, જે $\vec{E} = -\nabla V$ સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ગૌસના નિયમ મુજબ, કોઈપણ બંધ સપાટીમાંથી પસાર થતું વિદ્યુત ફ્લક્સ તે સપાટી દ્વારા ઘેરાયેલા વિદ્યુતભારના પ્રમાણમાં હોય છે: $\oint_S \vec{E} \cdot d\vec{A} = \frac{q_{in}}{\epsilon_0}$.
અહીં $q_{in} = 0$ હોવાથી, સપાટીમાંથી પસાર થતું કુલ ફ્લક્સ શૂન્ય હોવું જોઈએ.
જો અંદર સ્થિતિમાન બદલાતું હોય, તો વિદ્યુતક્ષેત્રની રેખાઓ કદની અંદરના વિદ્યુતભારો પરથી ઉદ્ભવવી અથવા સમાપ્ત થવી જોઈએ. પરંતુ, અંદર કોઈ વિદ્યુતભાર ન હોવાથી, કદમાં પ્રવેશતી કોઈપણ ક્ષેત્રરેખા તેમાંથી બહાર નીકળવી જ જોઈએ, અથવા ક્ષેત્ર દરેક જગ્યાએ શૂન્ય હોવું જોઈએ.
જો સ્થિતિમાન અચળ ન હોય, તો તે વિસ્તારની અંદર સ્થિતિમાનના સ્થાનિક મહત્તમ અથવા ન્યૂનતમ મૂલ્યો હોવા જોઈએ. હાર્મોનિક વિધેયોના ગુણધર્મો (લાપ્લાસનું સમીકરણ $\nabla^2 V = 0$) મુજબ, વિદ્યુતભાર મુક્ત વિસ્તારમાં સ્થિતિમાનનું કોઈ સ્થાનિક મહત્તમ કે ન્યૂનતમ મૂલ્ય હોઈ શકે નહીં.
તેથી, સમગ્ર કદમાં સ્થિતિમાન અચળ હોવું જોઈએ, જેનો અર્થ છે કે સમગ્ર કદ સમસ્થિતિમાન છે.

Explore More

Similar Questions

જો એકમ વિદ્યુતભારને સમસ્થિતિમાન પૃષ્ઠ પર એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી લઈ જવામાં આવે,તો

$100 \ V/m$ ના મૂલ્યનું સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $y = x + 3$ રેખાની દિશામાં છે. બિંદુઓ $A(3, 1)$ અને $B(1, 3)$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $V_A - V_B$ શોધો.

સ્થિત-સ્થિતિમાન પૃષ્ઠ (Equipotential surface) ના લાક્ષણિકતાઓ લખો.

નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,$+2 \text{ C}$ નો વિદ્યુતભાર ઉગમબિંદુ $O$ પર અને બીજો $+5 \text{ C}$ નો વિદ્યુતભાર $x$-અક્ષ પર બિંદુ $A(2, 0) \text{ m}$ પર રહેલો છે. બિંદુ $A$ પરના આ વિદ્યુતભારને $y$-અક્ષ પરના બિંદુ $B(0, 2) \text{ m}$ પર લઈ જવામાં આવે છે. થયેલું કાર્ય શોધો. (આપેલ છે: $\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} = 9 \times 10^{9} \text{ N m}^2/\text{C}^2$)

નાના અંતરે રહેલા બે સમાન ધન વિદ્યુતભારો માટે સમસ્થિતિમાન પૃષ્ઠ દોરો.

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