કૉપરના અલગ કરેલા બે ગોળાઓ $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $50 \,cm$ છે. જો દરેક પરનો વિદ્યુતભાર $6.5 \times 10^{-7}\; C$ હોય તો તેમની વચ્ચે પરસ્પર લાગતું અપાકર્ષણનું બળ કેટલું હશે ? $A$ અને $B$ વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમની ત્રિજ્યાઓ અવગણી શકાય તેવી છે. જો આ દરેક ગોળા પરનો વિદ્યુતભાર બમણો કરવામાં આવે અને તેમની વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે તો કેટલું અપાકર્ષણ બળ લાગશે?
કૉપરના અલગ કરેલા બે ગોળાઓ $A$ અને $B$ નાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $50 \,cm$ છે. જો દરેક પરનો વિદ્યુતભાર $6.5 \times 10^{-7}\; C$ હોય તો તેમની વચ્ચે પરસ્પર લાગતું અપાકર્ષણનું બળ કેટલું હશે ? $A$ અને $B$ વચ્ચેના અંતરની સરખામણીએ તેમની ત્રિજ્યાઓ અવગણી શકાય તેવી છે. જો આ દરેક ગોળા પરનો વિદ્યુતભાર બમણો કરવામાં આવે અને તેમની વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે તો કેટલું અપાકર્ષણ બળ લાગશે?
Distance between the spheres, $A$ and $B, r=0.5\,m$
Initially, the charge on each sphere, $q=6.5 \times 10^{-7} \,C$
When sphere $A$ is touched with an uncharged sphere $C, q / 2$ amount of charge from $A$ will transfer to sphere $C$. Hence, charge on each of the spheres, $A$ and $C ,$ is $q / 2 .$
When sphere $C$ with charge $q / 2$ is brought in contact with sphere $B$ with charge $q$, total charges on the system will divide into two equal halves given as,
$\frac{1}{2}\left(q+\frac{q}{2}\right)=\frac{3 q}{4}$
Hence, charge on each of the spheres, $C$ and $B ,$ is $\frac{3 q}{4}$ Force of repulsion between sphere A having charge $q / 2$ and sphere $B$ having charge $\frac{3 q}{4}$ is $F=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{A} q_{B}}{r^{2}}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{\frac{q}{2} \times \frac{3 q}{4}}{r^{2}}$
$=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{3 q^{2}}{8 r^{2}}=\frac{9 \times 10^{9} \times 3 \times\left(6.5 \times 10^{-7}\right)^{2}}{8 \times(0.5)^{2}}$$=5.703 \times 10^{-3}\, N$
Therefore, the force of attraction between the two spheres is $5.703 \times 10^{-3} \;N$.
Similar Questions
બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $q_2$ = $3 \times 10^{-6}\ C$ અને $q_1$ =$ 5 \times 10^{-6}\ C$ એ $B \,(3, 5, 1)\ m $ આગળ અને $A\, (1, 3, 2)\ m$ આવેલા છે. $q_2$ ના લીધે $q_1$ પર બળનું મૂલ્ય શોધો.
બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $q_2$ = $3 \times 10^{-6}\ C$ અને $q_1$ =$ 5 \times 10^{-6}\ C$ એ $B \,(3, 5, 1)\ m $ આગળ અને $A\, (1, 3, 2)\ m$ આવેલા છે. $q_2$ ના લીધે $q_1$ પર બળનું મૂલ્ય શોધો.
સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે સમાન ગોળાઓને એક આધારબિંદુથી સરખી લંબાઈની દોરી વડે લટકાવેલ છે. ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ $30^o$ છે. જ્યારે $0.8\, g\, cm^{-3}$ ઘનતાના પ્રવાહીમાં ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ ગોળાઓ હવામાં હતા તયારે જેટલો હતો તેટલો જ રહે છે. જો ગોળાઓના દ્રવ્યની ઘનતા $1.6 \,g \,cm^{-3}$ હોય તો પ્રવાહીનો ડાઈઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ........ છે.
સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે સમાન ગોળાઓને એક આધારબિંદુથી સરખી લંબાઈની દોરી વડે લટકાવેલ છે. ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ $30^o$ છે. જ્યારે $0.8\, g\, cm^{-3}$ ઘનતાના પ્રવાહીમાં ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે બે દોરી વચ્ચેનો કોણ ગોળાઓ હવામાં હતા તયારે જેટલો હતો તેટલો જ રહે છે. જો ગોળાઓના દ્રવ્યની ઘનતા $1.6 \,g \,cm^{-3}$ હોય તો પ્રવાહીનો ડાઈઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ........ છે.
- [AIEEE 2010]
$(a)$ પદાર્થનો વિદ્યુતભારે ક્વૉન્ટમિત $(Quantised)$ થયેલો છે.” -એ કથનનો અર્થ સમજાવો.
$(b)$ સ્થળ એટલે કે મોટા માપક્રમ પર વિદ્યુતભારો સાથે કામ કરતી વખતે આપણે વિદ્યુતભારનું ક્વૉન્ટમીકરણ શા માટે અવગણી શકીએ છીએ?
$(a)$ પદાર્થનો વિદ્યુતભારે ક્વૉન્ટમિત $(Quantised)$ થયેલો છે.” -એ કથનનો અર્થ સમજાવો.
$(b)$ સ્થળ એટલે કે મોટા માપક્રમ પર વિદ્યુતભારો સાથે કામ કરતી વખતે આપણે વિદ્યુતભારનું ક્વૉન્ટમીકરણ શા માટે અવગણી શકીએ છીએ?
$10^{-4} \mathrm{~m}^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા પાતળા ધાતુના તારનો $30 \mathrm{~cm}$ ત્રિજયાની વલય બનાવવામાં ઉપયોગ થાય છે. $2 \pi \mathrm{C}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર સમાન રીતે વલય પર વિતરીત થયેલ છે જ્યારે $30 \mathrm{pC}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર વલયના કેન્દ્ર પર રાખેલ છે. વલયમાં ઉદભવતું તણાવબળ_____$\mathrm{N}$ છે કે જેને લીધે વલયમાં વિકૃતિ ઉદ્ભવતી નથી. (ગુરૂત્વીય અસર અવગણો)$\left(\right.$ ને, $\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \mathrm{SI}$ એકમ $)$
$10^{-4} \mathrm{~m}^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા પાતળા ધાતુના તારનો $30 \mathrm{~cm}$ ત્રિજયાની વલય બનાવવામાં ઉપયોગ થાય છે. $2 \pi \mathrm{C}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર સમાન રીતે વલય પર વિતરીત થયેલ છે જ્યારે $30 \mathrm{pC}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર વલયના કેન્દ્ર પર રાખેલ છે. વલયમાં ઉદભવતું તણાવબળ_____$\mathrm{N}$ છે કે જેને લીધે વલયમાં વિકૃતિ ઉદ્ભવતી નથી. (ગુરૂત્વીય અસર અવગણો)$\left(\right.$ ને, $\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \mathrm{SI}$ એકમ $)$
- [JEE MAIN 2024]
$1\, g$ જેટલા સમાન દળના બે સમાન ગોળાઓ પરનો સમાન વિદ્યુતભાર $10^{-9}\, C$ છે. જેમને સમાન લંબાઈની દોરીઓ વડે મુક્ત કરવામાં આવે છે. જો ગોળાનો કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $0.3\, cm$ હોય તો દોરીના પ્રક્ષેપણ કોણ શિરોલંબ ઘટક સાથે ...... હશે.
$1\, g$ જેટલા સમાન દળના બે સમાન ગોળાઓ પરનો સમાન વિદ્યુતભાર $10^{-9}\, C$ છે. જેમને સમાન લંબાઈની દોરીઓ વડે મુક્ત કરવામાં આવે છે. જો ગોળાનો કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $0.3\, cm$ હોય તો દોરીના પ્રક્ષેપણ કોણ શિરોલંબ ઘટક સાથે ...... હશે.