આકૃતિમાં વિદ્યુતક્ષેત્રના ઘટકો $E_{x}=\alpha x^{1 / 2}, E_{y}=E_{z}=0$ છે,જેમાં $\alpha=800 \; N/C \cdot m^{1/2}$ છે. ગણતરી કરો:
$(a)$ સમઘનમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ,અને
$(b)$ સમઘનની અંદરનો વિદ્યુતભાર. ધારો કે $a=0.1 \; m$.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) વિદ્યુતક્ષેત્ર માત્ર $x$ ઘટક ધરાવતું હોવાથી,$x$ દિશાને લંબ સપાટીઓ માટે,$E$ અને $\Delta S$ વચ્ચેનો ખૂણો $\pm \pi/2$ છે. તેથી,બે છાયાંકિત સપાટીઓ સિવાય સમઘનની દરેક સપાટી માટે ફ્લક્સ $\phi = E \cdot \Delta S$ શૂન્ય થાય છે.
ડાબી સપાટી પર વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય $E_{L} = \alpha x^{1/2} = \alpha a^{1/2}$ ($x=a$ આગળ) છે.
જમણી સપાટી પર વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય $E_{R} = \alpha x^{1/2} = \alpha (2a)^{1/2}$ ($x=2a$ આગળ) છે.
તેને અનુરૂપ ફ્લક્સ:
$\phi_{L} = E_{L} \cdot \Delta S = E_{L} \Delta S \cos(180^{\circ}) = -E_{L} a^{2} = -\alpha a^{1/2} a^{2} = -\alpha a^{5/2}$.
$\phi_{R} = E_{R} \cdot \Delta S = E_{R} \Delta S \cos(0^{\circ}) = E_{R} a^{2} = \alpha (2a)^{1/2} a^{2} = \alpha \sqrt{2} a^{5/2}$.
સમઘનમાંથી પસાર થતું કુલ ફ્લક્સ $\phi = \phi_{R} + \phi_{L} = \alpha a^{5/2} (\sqrt{2} - 1)$.
કિંમતો મૂકતા: $\phi = 800 \times (0.1)^{5/2} \times (1.414 - 1) = 800 \times 0.003162 \times 0.414 \approx 1.05 \; N \cdot m^{2} \cdot C^{-1}$.
$(b)$ ગૌસના નિયમનો ઉપયોગ કરતા,સમઘનની અંદરનો કુલ વિદ્યુતભાર $q = \phi \varepsilon_{0}$ થાય.
$q = 1.05 \times 8.854 \times 10^{-12} \; C \approx 9.27 \times 10^{-12} \; C$.

Explore More

Similar Questions

$r$ ત્રિજ્યા અને $\rho$ કદ વિદ્યુતભાર ઘનતા ધરાવતા નક્કર વિદ્યુતભારીત ગોળાની સપાટી પર વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા કેટલી હશે? ($\epsilon_0=$ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી)

$R$ ત્રિજ્યાના એક અવાહક ઘન ગોળાની સમાન કદ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\rho$ છે. આ સમાન વિદ્યુતભાર વિતરણને કારણે ગોળાના કેન્દ્ર આગળનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન,ગોળાની સપાટી અને બહારના બિંદુઓ સાથે સંબંધિત છે.
વિધાન-$1$: જ્યારે એક વિદ્યુતભાર $q$ ને સપાટીથી ગોળાના કેન્દ્ર સુધી લઈ જવામાં આવે,ત્યારે તેની સ્થિતિ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર $q\rho R^2 / 6\varepsilon_0$ છે.
વિધાન-$2$: ગોળાના કેન્દ્રથી $r$ $(r < R)$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $\rho r / 3\varepsilon_0$ છે.

Difficult
View Solution

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ગોળાની કદ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\rho = k r$ છે,જ્યાં $r$ એ ગોળાના કેન્દ્રથી અંતર છે અને $k$ અચળાંક છે. ગોળાની સપાટી પર ઉદ્ભવતા વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય ($\varepsilon_{0} =$ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી) કેટલું હશે?

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી પાતળી ચાર્જ્ડ ડિસ્કની સપાટી પરની વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ છે. ડિસ્કના કેન્દ્ર પર વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય $\frac{\sigma}{2\epsilon_0}$ છે. કેન્દ્ર પરના ક્ષેત્રની સાપેક્ષમાં,ડિસ્કના કેન્દ્રથી $R$ અંતરે અક્ષ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર:

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $Q, 2Q$ અને $4Q$ જેટલા વિદ્યુતભારો અનુક્રમે $R/2, R$ અને $2R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ત્રણ ડાયઇલેક્ટ્રિક નક્કર ગોળાઓ $1, 2$ અને $3$ માં સમાન રીતે વિતરિત થયેલ છે. જો ગોળાઓ $1, 2$ અને $3$ ના કેન્દ્રથી $R$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પરના વિદ્યુતક્ષેત્રોના મૂલ્યો અનુક્રમે $E_1, E_2$ અને $E_3$ હોય,તો:

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