રેશમ સાથે ઘસેલા કાચના સળિયાનો ઉપયોગ કરીને ગોલ્ડ લીફ ઇલેક્ટ્રોસ્કોપને ચાર્જ કરવામાં આવે છે અને પાંદડાઓ છૂટા પડતા જોવા મળે છે. આમ ચાર્જ થયેલા ઇલેક્ટ્રોસ્કોપને ટૂંકા સમય માટે $X$-કિરણોના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે. તો

બે મુક્ત બિંદુવત વિદ્યુતભારો $+q$ અને $+4q$ એકબીજાથી $R$ અંતરે રહેલા છે. એક ત્રીજો વિદ્યુતભાર એવી રીતે મૂકવામાં આવે છે કે જેથી આખું તંત્ર સંતુલનમાં રહે. તો ત્રીજો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે :-

કુલ વિદ્યુતભાર $q$ ને $q_1$ અને $q_2$ માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે,જેમને $a$ બાજુવાળા સમબાજુ ત્રિકોણના બે શિરોબિંદુઓ પર રાખવામાં આવે છે. ત્રિકોણના ત્રીજા શિરોબિંદુ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ નું મૂલ્ય $x = q_1 / q$ ના વિધેય તરીકે આલેખ દ્વારા દર્શાવવાનું છે. સાચી આકૃતિ પસંદ કરો.

કાળજીપૂર્વક જવાબ આપો:
$(a)$ $Q_{1}$ અને $Q_{2}$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે મોટા વાહક ગોળાઓને એકબીજાની નજીક લાવવામાં આવે છે. શું તેમની વચ્ચેના સ્થિત-વિદ્યુત બળનું મૂલ્ય બરાબર $Q_{1} Q_{2} / 4 \pi \varepsilon_{0} r^{2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $r$ એ તેમના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર છે?
$(b)$ જો કુલંબનો નિયમ $1/r^{2}$ ને બદલે $1/r^{3}$ પર આધારિત હોત,તો શું ગૌસનો નિયમ હજુ પણ સાચો હોત?
$(c)$ એક નાનો પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં એક બિંદુએ સ્થિર સ્થિતિમાં મુકવામાં આવે છે. શું તે તે બિંદુમાંથી પસાર થતી ક્ષેત્ર રેખા પર ગતિ કરશે?
$(d)$ ઇલેક્ટ્રોનની સંપૂર્ણ વર્તુળાકાર કક્ષામાં ન્યુક્લિયસના ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય કેટલું છે? જો કક્ષા લંબગોળ હોય તો શું થાય?
$(e)$ આપણે જાણીએ છીએ કે વિદ્યુતભારિત વાહકની સપાટી પર વિદ્યુતક્ષેત્ર અસતત (discontinuous) હોય છે. શું ત્યાં વિદ્યુત સ્થિતિમાન પણ અસતત હોય છે?
$(f)$ એકલ વાહકની કેપેસિટન્સને તમે શું અર્થ આપશો?
$(g)$ પાણીનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક $(=80)$ માઈકા $(=6)$ કરતા ઘણો વધારે હોવાનું સંભવિત કારણ જણાવો.

$6$ વિદ્યુતભારો,ત્રણ ધન અને ત્રણ ઋણ સમાન મૂલ્યના,નિયમિત ષષ્ટકોણના ખૂણાઓ પર એવી રીતે મૂકવામાં આવ્યા છે કે જેથી કેન્દ્ર $O$ પરનું વિદ્યુતક્ષેત્ર,જ્યારે ફક્ત $R$ પર સમાન મૂલ્યનો વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે ત્યારે મળતા વિદ્યુતક્ષેત્ર કરતા બમણું હોય. તો $P, Q, R, S, T$ અને $U$ પરના વિદ્યુતભારો અનુક્રમે કયા હશે?

છ વિદ્યુતભારોને નિયમિત ષટ્કોણના ખૂણાઓ પર આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ મૂકવામાં આવ્યા છે. જો તેના કેન્દ્ર $O$ પર એક ઇલેક્ટ્રોન મૂકવામાં આવે,તો તેના પર લાગતું બળ કેટલું હશે?