વિધુતક્ષેત્રમાં બખોલવાળા વાહકને મૂકતાં, બખોલમાં વિધુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે તે સમજાવો.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસારની બખોલ ધરાવતો સુવાહક છે.
બખોલની અંદર કોઈ વિદ્યુતભાર નથી.
બખોલનું પરિમાણ કે આકાર ગમે તે હોઈ શકે.
બખોલવાળ સુવાહકને બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકીએ તો પણ બખોલમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે.
જો સુવાહકને વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે અથવા બાહ્ય વિદ્યુતક્ષેત્ર વડે તટસ્થ સુવાહક પર વિદ્યુતભારોને પ્રેરિત કરવામાં આવે, તો પણ બધા વિદ્યુતભારો બખોલ ધરાવતા સુવાહકની બાહ્ય સપાટી પર જ રહે છે.
સુવાહકની અંદરની બખોલ બહારની વિદ્યુત અસરોથી હંમેશાં શિલ્ડેડ (સુરક્ષિત) રહે છે જેને સ્થિત વિદ્યુત શિલ્ડિંગ કહે છે. ઉદાહરણ : આપણે કારમાં બેઠા હોઈએ અને બહારથી વિદ્યુતનો જીવંત તાર કે આકાશમાંની વીજળી કાર સાથે સંપર્કમાં આવે, તો કારના બારણાં જો બંધ હોય તો કારની બખોલમાં વિદ્યુતથી રક્ષણ મળે છે.
$R$ અને $2R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે અલગ કરેલા ધાત્વીય ગોળાઓને એવી રીતે વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે કે જેથી તરો સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ હોય. આ બંને ગોળાઓને ત્યારબાદ પાતળા સુવાહક તારથી જોડવામાં આવે છે, ધારો કે મોટા ગોળા પરની નવી વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma^{\prime}$ હોય તો, ગુણોતર $\frac{\sigma^{\prime}}{\sigma}=.......$ થશે.
$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક બખોલ $( Cavity )$ ધરાવતા સુવાહક $A$ ને $Q$ વિધુતભાર આપેલ છે. દર્શાવો કે સમગ્ર વિધુતભાર સુવાહકની બહારની સપાટી પર જ દૃશયમાન થશે..
$(b)$ $q$ વિધુતભાર ધરાવતો બીજો સુવાહક, કેવીટી ( બખોલ ) ની અંદર $A$ થી અલગ રહે તેમ દાખલ કરેલ છે. દર્શાવો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિધુતભાર $Q+q$ ( આકૃતિ $(b)$ ) છે.
$(c)$ એક સંવેદી ઉપકરણને તેના પરિસરમાના ( આસપાસના ) પ્રબળ સ્થિરવિધુત ક્ષેત્રોથી બચાવવું ( $Shield$ કરવું ) છે. આ માટે એક શક્ય ઉપાય સૂચવો.
$R$ અને $2 R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે ધાતુના ગોળાની પૃષ્ઠવિજભાર ઘનતા $\sigma$ સમાન છે.તે બંનેને સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે અને પછી અલગ કરવામાં આવે છે.તો તેના પર નવી પૃષ્ઠવિજભાર ઘનતા કેટલી થશે?
$R$ ત્રિજ્યાવાળા પોલા ગોળાથી $2 R$ અંતરે એક બિંદુવત્ વિદ્યુતભાર $q$ મુક્વામાં આવે છે. આ વિદ્યુતભાર મુક્વા દરમિયાન ગોળાનાં કેન્દ્ર પર ઉત્પન્ન કે પ્રેરીત તથા વિદ્યુતભારનું મુલ્ય કેટલું હશે?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે, આંતર ત્રિજ્યા $a$ અને બાહ્ય ત્રિજ્યા $b$ વાળા ગોળીય વાહક કવચના કેન્દ્રમાં બિંદુવત વીજભાર $Q$ મૂકેલ છે. વીજભાર $Q$ ને લીધે ત્રણ ભિન્ન વિસ્તાર $I, II$ અને $III$ માં વીજ ક્ષેત્ર $..............$ હશે. $\text { (I :r } r < a \text {, II : } a < r < b, \text { III: } r > b \text { ) }$