$5 \times 10^{-8} \;C$ અને $-3 \times 10^{-8}\; C$ ના બે વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $16 \,cm$ અંતરે રહેલા છે. આ બે વિદ્યુતભારોને જોડતી રેખા પરના કયા બિંદુ(ઓ)એ વિદ્યુતસ્થિતિમાન શૂન્ય છે? અનંત અંતરે સ્થિતિમાન શૂન્ય લો.
There are two charges,
$q_{1}=5 \times 10^{-8} \,C$
$q_{2}=-3 \times 10^{-8} \,C$
Distance between the two charges, $d =16 \,cm =0.16 \,m$
Consider a point $P$ on the line joining the two charges, as shown in the given figure.
$r=$ Distance of point $P$ from charge $q_{1}$ Let the electric potential $(V)$ at point $P$ be zero. Potential at point $P$ is the sum of potentials caused by charges $q_{1}$ and $q_{2}$ respectively.
Where, $\therefore V=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)} \dots(i)$
$\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space For $V =0,$ equation $(i)$ reduces to $0=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}=-\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{q_{1}}{r}=-\frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{5 \times 10^{-8}}{r}=-\frac{\left(-3 \times 10^{-8}\right)}{(0.16-r)}$
$\Rightarrow 5(0.16-r)=3 r$
$\Rightarrow 0.8=8 r \Rightarrow r=0.1 \,m =10 \,cm$
Therefore, the potential is zero at a distance of $10 \;cm$ from the positive charge between the charges. Suppose point $P$ is outside the system of two charges at a distance s from the negative charge, where potential is zero, as shown in the following figure.
For this arrangement, potential is given by,
Where, $V=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)} \ldots (ii)$
$\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space For $V=0,$ equation (ii) reduces to $0=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}=-\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{q_{1}}{s}=-\frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{5 \times 10^{-8}}{s}=-\frac{\left(-3 \times 10^{-8}\right)}{(s-0.16)}$
$\Rightarrow 5(s-0.16)=3 \,s$
$\Rightarrow 0.8=2 \,s \Rightarrow s=0.4 \,m =40\, cm$
Therefore, the potential is zero at a distance of $40 \,cm$ from the positive charge outside the system of charges.
વિધુતભાર $Q$ ને $a, b, c (a < b < c)$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સમકેન્દ્રિય ગોલીય કવચો પર એવી રીતે વહેંચવામાં આવેલ છે કે જેથી તેમની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ધનતા એક બીજા જેટલી સમાન થાય. તેમના સામાન્ય કેન્દ્રથી $r$ અંતરે રહેલા બિંદુ, જ્યાં $r < a$, આગળ કુલ સ્થિતિમાન કેટલું હશે?
ગોળાકાર કવચની અંદરના બિંદુએ સ્થિતિમાનનું સૂત્ર લખો.
બે વિદ્યુતભારીત ધાતુના ગોળા $S_{1}$ અને $\mathrm{S}_{2}$ જેની ત્રિજયા $\mathrm{R}_{1}$ અને $\mathrm{R}_{2}$ છે.$S_1$ ગોળાને $E_1$ અને $S_2$ ગોળાને $E_2$ વિદ્યુતક્ષેત્રમાં એવે રીતે મૂકવામાં આવે છે કે જેથી $\mathrm{E}_{1} / \mathrm{E}_{2}=\mathrm{R}_{1} / \mathrm{R}_{2} $ થાય. બંને ગોળા પરના વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો ગુણોત્તર $\frac{V_1}{V_2}$ કેટલો થાય?
એક ધાતુનો ધન $(+ Q)$ વિદ્યુતભાર આપે છે. તો નીચેના પૈકી કયું વિધાન સાચું છે?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે સમબાજુ ત્રિકોણના ત્રણેય ખૂણા પર ત્રણ સમાન વિદ્યુતભારો મૂકેલા છે. નીચના પૈકી (સામાન્ય નામકરણ) કેન્દ્ર આગળ $E$ અને $V$ માટે કયું વિધાન સાચું છે.