$a$ और $b$ त्रिज्या वाले दो आवेशित चालक गोलों को एक तार द्वारा एक-दूसरे से जोड़ा जाता है। दोनों गोलों की सतहों पर विद्युत क्षेत्रों का अनुपात क्या है? प्राप्त परिणाम का उपयोग करके यह समझाएं कि किसी चालक के तीक्ष्ण और नुकीले सिरों पर आवेश घनत्व उसके सपाट भागों की तुलना में अधिक क्यों होता है।

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(B) मान लीजिए $a$ और $b$ दो चालक गोलों $A$ और $B$ की त्रिज्याएँ हैं। मान लीजिए $Q_A$ और $Q_B$ उन पर आवेश हैं,और $V_A$ और $V_B$ उनके विभव हैं।
चूंकि गोले एक तार से जुड़े हुए हैं,वे समान विभव प्राप्त करते हैं,इसलिए $V_A = V_B = V$ होगा।
एक चालक गोले का विभव $V = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 R}$ द्वारा दिया जाता है।
अतः,$V = \frac{Q_A}{4 \pi \epsilon_0 a} = \frac{Q_B}{4 \pi \epsilon_0 b}$,जिसका अर्थ है $\frac{Q_A}{Q_B} = \frac{a}{b}$।
गोले की सतह पर विद्युत क्षेत्र $E = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 R^2}$ होता है।
विद्युत क्षेत्रों का अनुपात $\frac{E_A}{E_B} = \frac{Q_A / (4 \pi \epsilon_0 a^2)}{Q_B / (4 \pi \epsilon_0 b^2)} = \frac{Q_A}{Q_B} \times \frac{b^2}{a^2}$ है।
$\frac{Q_A}{Q_B} = \frac{a}{b}$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\frac{E_A}{E_B} = \frac{a}{b} \times \frac{b^2}{a^2} = \frac{b}{a}$ प्राप्त होता है।
चूंकि पृष्ठीय आवेश घनत्व $\sigma = \frac{Q}{4 \pi R^2} = \epsilon_0 E$ है,इसलिए $\sigma \propto E$ होता है। एक चालक के लिए,विभव पूरी सतह पर समान रहता है। एक तीक्ष्ण बिंदु की वक्रता त्रिज्या बहुत कम $(R \to 0)$ होती है,जिसका अर्थ है कि वहां विद्युत क्षेत्र बहुत अधिक $(E \propto 1/R)$ होता है और परिणामस्वरूप उस बिंदु पर पृष्ठीय आवेश घनत्व $\sigma$ बहुत अधिक होता है।

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$R$ त्रिज्या वाले एक तटस्थ चालक ठोस गोले में चित्र में दिखाए अनुसार $a$ और $b$ त्रिज्या की दो गोलाकार गुहिकाएं (cavities) हैं। दो गुहिकाओं के केंद्रों के बीच की दूरी $c$ है। गुहिकाओं के केंद्रों पर क्रमशः $q_a$ और $q_b$ आवेश रखे गए हैं। $q_a$ और $q_b$ के बीच का बल है:

आवश्यक आरेख के साथ स्थिरवैद्युत परिरक्षण (Electrostatic Shielding) की व्याख्या कीजिए।

कथन : एक चालक के भीतर गुहिका (cavity) में,विद्युत क्षेत्र शून्य होता है।
कारण : चालक में आवेश केवल उसकी सतह पर ही रहते हैं।

$5 \ mm$ और $10 \ mm$ त्रिज्या वाले दो समान रूप से आवेशित गोलाकार चालकों $A$ और $B$ को $2 \ cm$ की दूरी पर रखा गया है। यदि गोलों को एक चालक तार से जोड़ा जाता है,तो संतुलन की स्थिति में,गोले $A$ और $B$ की सतह पर विद्युत क्षेत्रों के परिमाण का अनुपात क्या होगा?

$8 \text{ cm}$ और $18 \text{ cm}$ त्रिज्या वाले दो आवेशित चालक गोले $S_1$ और $S_2$ एक तार द्वारा एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं। संतुलन स्थापित होने के बाद,$S_1$ और $S_2$ गोलों पर विद्युत क्षेत्रों का अनुपात क्रमशः $E_{S_1}$ और $E_{S_2}$ है। $\frac{E_{S_1}}{E_{S_2}}$ का मान . . . . . . है।

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