કુલંબનો નિયમ લખો અને તેનું અદિશ સ્વરૂપ સમજાવો.
કુલંબનો નિયમ : "બે બિંદુવત્ સ્થિર વિદ્યુતભારો વચ્ચે પ્રર્વતતાં વિદ્યુતબળનું મૂલ્ય તે વિદ્યુતભારોના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે."
ધારોકે, $q_{1}$ અને $q_{2}$ બે બિદુવત્ વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $r$ અંતરે હોય, તો તેમની વચ્ચે પ્રવર્તતું (લાગતું) બળ $F \propto \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ છે.
$\therefore F =k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}\dots(1)$
જ્યાં $k$ એ સપ્રમાણતાનો અચળાંક છે જેને કુલંબનો અચળાંક કહે છે.
પ્રયોગિક રીતે મેળવેલું $k$ નું મૂલ્ય $8.9875 \times 10^{9}\,Nm ^{2}\,C ^{-2}$ છે. વ્યવહારિક હેતુ માટે $k=9 \times 10^{9} Nm ^{2} C ^{-2}$ સેવામાં આવે છે.
જે વિદ્યુતભારો શૂન્યાવકાશના બદલે બીજા કોઈ માધ્યમમાં $r$ અંતરે હોય, તો આ માધ્યમમાં તેમની વચ્ચે લાગતું કુલંબબળ $F =\frac{q_{1} q_{2}}{4 \pi \epsilon_{0} r^{2}}$ થી મળે છે.
જ્યાં $\epsilon=\epsilon_{0} K$ છે અને $K$ ને સાપેક્ષ પરમિટિવિટી અને ડાઇઇલેક્ટ્રિક અચળાંક કહે છે.
આમ, બીજ કોઈ માધ્યમમાં બે વિદ્યુતભારો વચ્ચે લાગતું વિદ્યુતબળ, શૂન્યાવકાશમાં મળતાં વિદ્યતબળના $K$ માં ભાગનું થાય છે.
$\therefore F _{ m }=\frac{ F _{0}}{ K }$ જ્યાં $F _{ m }, F _{0}$ એ અનુક્રમે માધ્યમ અને શૂન્યાવકાશમાં વિદ્યુતબળ છે.
$-q$ વિદ્યુતભાર અને $m$ દળ ધરાવતો એક કણ અનંત લંબાઈ અને $+\lambda$ જેટલી રેખીય વિદ્યુતભાર ધનતા ધરાવતા રેખીય વિદ્યુતભારને ફરતે $r$ ત્રિજ્યા ધરાવતા વર્તુળ ઉપર ગતિ કરે છે. આવર્તકાળ___________વડે આપી શકાય.
( $k$ ને કુલંબના અચળાંક તરીકે લો.)
વિદ્યુતભાર $q$ ને સમાન વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે $Q$ વિદ્યુતભારને જોડતી રેખાની મધ્યમાં મૂકવામાં આવે છે. જો ત્રણ વિદ્યુતભારનું તંત્ર સમતોલનમાં રહે જો $q=$
${q_1},{q_2},.......,{q_n}$ વિધુતભારના તંત્રના લીધે ${q_1}$ પર લાગતાં કુલંબ બળનું વ્યાપક સૂત્ર લખો.
$1\, \mu C$ વિદ્યુતભારોને $x-$ અક્ષ પર $x = 1, 2,4, 8, .... \infty$ મૂકવામાં આવે છે. તો ઉગમ બિંદુ પર રહેલ $1\, C$ વિદ્યુતભાર પર કેટલા .....$N$ બળ લાગે?
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.