$(a)$ દર્શાવો કે વિદ્યુતભારિત સપાટીની એક બાજુથી બીજી બાજુએ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રનો લંબ ઘટક અસતત હોય છે, જે $(E_2 - E_1) \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\hat{n}$ એ સપાટીને કોઈ બિંદુએ લંબ એકમ સદિશ છે અને $\sigma$ એ તે બિંદુએ પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા છે। ($\hat{n}$ ની દિશા બાજુ $1$ થી બાજુ $2$ તરફ છે।) આથી, દર્શાવો કે વાહકની બરાબર બહાર વિદ્યુતક્ષેત્ર $\frac{\sigma \hat{n}}{\varepsilon_0}$ છે। $(b)$ દર્શાવો કે સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રનો સ્પર્શકીય ઘટક વિદ્યુતભારિત સપાટીની એક બાજુથી બીજી બાજુએ સતત હોય છે।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(A)$ વિદ્યુતભારિત સપાટીના નાના ક્ષેત્રફળને આવરી લેતું એક નાનું ગોસિયન પિલબોક્સ (નળાકાર) ધ્યાનમાં લો જેનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે। ગોસના નિયમ મુજબ, પિલબોક્સમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ $\oint E \cdot dA = \frac{q_{enclosed}}{\varepsilon_0}$ છે। બાજુઓમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ અવગણ્ય છે। બે સપાટીઓમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ $(E_{2n} - E_{1n})A = \frac{\sigma A}{\varepsilon_0}$ છે, જ્યાં $E_{2n}$ અને $E_{1n}$ એ લંબ ઘટકો છે। આમ, $(E_2 - E_1) \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$। વાહક માટે, અંદરનું ક્ષેત્ર $E_1 = 0$ છે, તેથી $E_2 \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$, જે સૂચવે છે કે $E = \frac{\sigma \hat{n}}{\varepsilon_0}$। $(b)$ સપાટી પર રહેલ લંબાઈ $l$ અને પહોળાઈ $w$ ધરાવતો એક નાનો લંબચોરસ ગાળો ધ્યાનમાં લો। બંધ ગાળામાં વિદ્યુતભારને ફેરવવા માટે સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય શૂન્ય છે $(\oint E \cdot dl = 0)$। જેમ પહોળાઈ $w \to 0$ થાય છે, તેમ બાજુઓમાંથી મળતું યોગદાન શૂન્ય થઈ જાય છે, અને $(E_{1t} - E_{2t})l = 0$ બાકી રહે છે, જ્યાં $E_{1t}$ અને $E_{2t}$ એ સ્પર્શકીય ઘટકો છે। આમ, $E_{1t} = E_{2t}$, જે સાબિત કરે છે કે સ્પર્શકીય ઘટક સતત છે।

Explore More

Similar Questions

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા સમાન રીતે વિદ્યુતભારિત ગોળાની અંદર વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું હશે? (જ્યાં $r$ એ કેન્દ્રથી અંતર છે,$r < R$)

અનંત લંબાઈના બે સમાંતર તાર,જેની રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા અનુક્રમે $\lambda_1$ અને $\lambda_2$ છે,તેમને $R$ મીટરના અંતરે મૂકવામાં આવ્યા છે. કોઈપણ એક તાર પર પ્રતિ એકમ લંબાઈ દીઠ લાગતું બળ કેટલું હશે? $(K = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0})$

પરમાણુના એક પ્રારંભિક મોડેલમાં તેને $Ze$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા ધન વિદ્યુતભારીત બિંદુવત ન્યુક્લિયસ તરીકે ગણવામાં આવે છે,જે $R$ ત્રિજ્યા સુધી ઋણ વિદ્યુતભારની સમાન ઘનતાથી ઘેરાયેલું છે. સમગ્ર પરમાણુ તટસ્થ છે. આ મોડેલ માટે,ન્યુક્લિયસથી $r$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું હશે?

બે સમકેન્દ્રીય વાહક પાતળા ગોલીય કવચ $A$ અને $B$ જેની ત્રિજ્યાઓ $r_A$ અને $r_B$ $(r_B > r_A)$ છે,તેમને $Q_A$ અને $-Q_B$ $(|Q_B| > |Q_A|)$ જેટલો વિદ્યુતભાર આપવામાં આવે છે. કેન્દ્રમાંથી પસાર થતી રેખા પર વિદ્યુતક્ષેત્ર કેવું હશે?

$1 \ C \ m^{-1}$ ની સમાન રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા ધરાવતો એક અનંત રેખીય વિદ્યુતભાર $y$-અક્ષ પર મૂકવામાં આવ્યો છે. $1 \ C$ નો બિંદુવત વિદ્યુતભાર $x$-અક્ષ પર ઉગમબિંદુથી $d = 3 \ m$ ના અંતરે મૂકવામાં આવ્યો છે. ઉગમબિંદુ અને બિંદુવત વિદ્યુતભારની વચ્ચે $x$-અક્ષ પર કયા અંતરે $(r)$ કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય થશે ($m$ માં)?

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