ચાર વિદ્યુતભારો $+Q, -Q, +Q$ અને $-Q$ ને એક ચોરસના ચાર ખૂણાઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. ચોરસના કેન્દ્ર આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર $(E)$ અને વિદ્યુતસ્થિતિમાન $(V)$ કેટલા હશે?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $L$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના ખૂણાઓ પર ત્રણ બિંદુવત વિદ્યુતભારો મૂકવામાં આવ્યા છે.

આકૃતિઓ ચાર અલગ-અલગ વિદ્યુતભાર વિતરણો દર્શાવે છે. બધા વિદ્યુતભારીત કણો ઉગમબિંદુથી સમાન અંતરે છે $(OA = OB = OC = OD = r)$. $F_1, F_2, F_3$ અને $F_4$ એ અનુક્રમે આકૃતિ-$1$,આકૃતિ-$2$,આકૃતિ-$3$ અને આકૃતિ-$4$ માં ઉગમબિંદુ પર રાખેલા બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q_0$ પર લાગતા સ્થિત-વિદ્યુત બળના મૂલ્યો છે. સાચું વિધાન પસંદ કરો.

ઉદગમ સ્થાનથી $R_0$ અંતરે એક સમાન ગોલીય સંમિત સપાટી પર વિદ્યુતભાર ઘનતા છે. વિદ્યુતભારનું વિતરણ શરૂઆતમાં સ્થિર છે અને પરસ્પર અપાકર્ષણને કારણે વિસ્તરણ પામવાનું શરૂ કરે છે. આકૃતિ જે તેના તત્કાલીન ત્રિજ્યા $R(t)$ ના વિધેય તરીકે વિતરણની ઝડપ $V(R(t))$ ને શ્રેષ્ઠ રીતે રજૂ કરે છે તે છે

ધારો કે $E_1(r)$,$E_2(r)$ અને $E_3(r)$ એ બિંદુવત વિદ્યુતભાર $Q$,અચળ રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા $\lambda$ ધરાવતા અનંત લંબાઈના તાર,અને સમાન પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ ધરાવતા અનંત સમતલથી $r$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્રો છે. જો આપેલ અંતર $r_0$ પર $E_1(r_0) = E_2(r_0) = E_3(r_0)$ હોય,તો:

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મૂકવામાં આવેલા $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા અર્ધવર્તુળાકાર સળિયા પર લાગતું બળ શોધો. તારની ત્રિજ્યા $R$ છે અને $\lambda$ રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા ધરાવતી વિદ્યુતભારિત રેખા તેના કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે અને તારના સમતલને લંબ છે.