$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક પોલાણ ધરાવતા વાહક $A$ ને $Q$ વિદ્યુતભાર આપવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે સમગ્ર વિદ્યુતભાર વાહકની બહારની સપાટી પર જ હોવો જોઈએ.
$(b)$ $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બીજા વાહક $B$ ને $A$ થી અલગ રાખીને પોલાણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. સાબિત કરો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $Q+q$ છે [આકૃતિ $(b)$].
$(c)$ એક સંવેદનશીલ સાધનને તેના પર્યાવરણમાં રહેલા પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રોથી સુરક્ષિત રાખવાનું છે. એક શક્ય રીત સૂચવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે આપણે એક ગાઉસિયન સપાટી વિચારીએ છીએ જે સંપૂર્ણપણે વાહકની અંદર રહેલી છે અને પોલાણને આવરી લે છે। વિદ્યુતભારિત વાહકની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $E$ શૂન્ય હોય છે। ધારો કે $q_{in}$ એ વાહકની અંદરનો વિદ્યુતભાર છે અને $\epsilon_{0}$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી છે। ગાઉસના નિયમ મુજબ, વિદ્યુત ફ્લક્સ $\phi$ નીચે મુજબ છે:
$\phi = \oint E \cdot ds = \frac{q_{in}}{\epsilon_{0}}$
વાહકની અંદર $E = 0$ હોવાથી, $\frac{q_{in}}{\epsilon_{0}} = 0$, જેનો અર્થ છે કે $q_{in} = 0$.
તેથી, વાહકના દ્રવ્યની અંદરનો ચોખ્ખો વિદ્યુતભાર શૂન્ય છે। પરિણામે, સમગ્ર વિદ્યુતભાર $Q$ વાહકની બહારની સપાટી પર જ રહેવો જોઈએ।
$(b)$ વાહક $A$ ની બહારની સપાટી પર શરૂઆતમાં $Q$ વિદ્યુતભાર છે। જ્યારે $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બીજા વાહક $B$ ને પોલાણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને $A$ થી અલગ રાખવામાં આવે છે, ત્યારે સ્થિત-વિદ્યુત પ્રેરણને કારણે $A$ ના પોલાણની અંદરની સપાટી પર સમાન અને વિરુદ્ધ વિદ્યુતભાર $-q$ પ્રેરિત થાય છે। અલગ કરેલા વાહક $A$ ના કુલ વિદ્યુતભારનું સંરક્ષણ કરવા માટે, તેની બહારની સપાટી પર $+q$ વિદ્યુતભાર પ્રેરિત થવો જોઈએ। આમ, વાહક $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $Q+q$ થાય છે।
$(c)$ એક સંવેદનશીલ સાધનને તેના પર્યાવરણમાં રહેલા પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રોથી સુરક્ષિત રાખવા માટે તેને સંપૂર્ણપણે ધાતુના બોક્સ અથવા પાંજરામાં બંધ કરી શકાય છે। આ ઘટનાને સ્થિત-વિદ્યુત શીલ્ડિંગ (electrostatic shielding) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જ્યાં બંધ ધાતુના વાહકની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર હંમેશા શૂન્ય હોય છે।

Explore More

Similar Questions

$R$ અને $3R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે ધાતુના ગોળાઓની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ સમાન છે. જો તેમને સંપર્કમાં લાવીને પછી અલગ કરવામાં આવે, તો નાના અને મોટા ગોળા પરની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા અનુક્રમે $\sigma_1$ અને $\sigma_2$ થાય છે. ગુણોત્તર $\frac{\sigma_1}{\sigma_2}$ શોધો.

$5 \ mm$ અને $10 \ mm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે સમાન રીતે વીજભારિત ગોળાકાર વાહકો $A$ અને $B$ ને $2 \ cm$ ના અંતરે રાખવામાં આવ્યા છે. જો ગોળાઓને વાહક તાર વડે જોડવામાં આવે,તો સંતુલન સ્થિતિમાં,ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી પરના વિદ્યુત ક્ષેત્રોના મૂલ્યોનો ગુણોત્તર કેટલો થશે?

આકૃતિમાં ત્રણ સમકેન્દ્રીય ધાતુના ગોળાકાર કવચ દર્શાવેલ છે. સૌથી બહારના કવચ પરનો વિદ્યુતભાર $q_2$ છે,સૌથી અંદરના કવચ પરનો વિદ્યુતભાર $q_1$ છે અને વચ્ચેનું કવચ વિદ્યુતભાર રહિત છે. સૌથી બહારના કવચની અંદરની સપાટી પર ઉદ્ભવતો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?

આકૃતિમાં $a$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $b$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતો એક ખાલી જાડો વાહક ગોળો દર્શાવેલ છે. જો એવું અવલોકન કરવામાં આવે કે ગોળાની અંદરની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $-\sigma$ છે અને બહારની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $+\sigma$ છે, તો ગોળાના સ્થિતિમાનને લગતું સાચું વિધાન પસંદ કરો.

Difficult
View Solution

એક ગોળીય વિદ્યુતભારરહિત વાહકની પોલાણમાં $O$ બિંદુએ $q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવ્યો છે. બિંદુ $S$ વાહકની બહાર છે. જો વિદ્યુતભારને $O$ થી $S$ તરફ ખસેડવામાં આવે અને તે પોલાણની અંદર જ રહે,તો:

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo