એક પૈસાનો સિક્કો $Al-Mg$ મિશ્રધાતુનો બનેલો છે અને તેનું વજન $0.75\,g$ છે. તે વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ છે અને તેમાં $34.8\,kC$ મૂલ્યના સમાન ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારો રહેલા છે. ધારો કે આ સમાન વિદ્યુતભારોને બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો તરીકે નીચે મુજબના અંતરે રાખવામાં આવે:
$(i)$ $1\,cm$ $(\sim \frac{1}{2} \times \text{એક પૈસાના સિક્કાનો વિકર્ણ})$
$(ii)$ $100\,m$ $(\sim \text{એક લાંબી ઇમારતની લંબાઈ})$
$(iii)$ $10^6\,m$ $(\text{પૃથ્વીની ત્રિજ્યા})$.
દરેક કિસ્સામાં આવા બિંદુવત વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ શોધો. આ પરિણામો પરથી તમે શું તારણ કાઢો છો?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આપેલ છે: વિદ્યુતભાર $q = 34.8\,kC = 3.48 \times 10^4\,C$. કુલંબનો અચળાંક $k = 9 \times 10^9\,N\cdot m^2/C^2$.
બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો વચ્ચેનું બળ $F = \frac{k|q|^2}{r^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$(i)$ $r_1 = 1\,cm = 10^{-2}\,m$ માટે:
$F_1 = \frac{9 \times 10^9 \times (3.48 \times 10^4)^2}{(10^{-2})^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 12.11 \times 10^8}{10^{-4}} = 1.09 \times 10^{23}\,N$.
$(ii)$ $r_2 = 100\,m$ માટે:
$F_2 = \frac{9 \times 10^9 \times (3.48 \times 10^4)^2}{(100)^2} = \frac{109 \times 10^{21}}{10^4} = 1.09 \times 10^{15}\,N$.
$(iii)$ $r_3 = 10^6\,m$ માટે:
$F_3 = \frac{9 \times 10^9 \times (3.48 \times 10^4)^2}{(10^6)^2} = \frac{109 \times 10^{21}}{10^{12}} = 1.09 \times 10^7\,N$.
તારણ: ગણતરી કરેલ બળો અત્યંત મોટા છે. આ સૂચવે છે કે તટસ્થ પદાર્થમાં ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારોને અલગ કરવા લગભગ અશક્ય છે,જે સમજાવે છે કે પદાર્થ સામાન્ય રીતે વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ કેમ હોય છે.

Explore More

Similar Questions

$(a)$ પ્રાથમિક કણોના ક્વાર્ક મોડેલમાં,ન્યુટ્રોન એક અપ ક્વાર્ક [ વિદ્યુતભાર $\frac{2}{3}e$ ] અને બે ડાઉન ક્વાર્ક [ વિદ્યુતભાર $-\frac{1}{3}e$ ] નો બનેલો છે. ધારો કે તેઓ ${10^{ - 15}} \ m$ ના ક્રમની બાજુની લંબાઈ ધરાવતા ત્રિકોણીય ગોઠવણીમાં છે. ન્યુટ્રોનની સ્થિત-વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જાની ગણતરી કરો અને તેની સરખામણી તેના દળ $939 \ MeV$ સાથે કરો. $(b)$ પ્રોટોન માટે ઉપરની કવાયતનું પુનરાવર્તન કરો જે બે અપ અને એક ડાઉન ક્વાર્કનો બનેલો છે.

Difficult
View Solution

બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો $A$ અને $B$ વચ્ચેનું બળ $F$ છે. જો $A$ પરના વિદ્યુતભારનો $75\%$ ભાગ $B$ પર સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે,તો $A$ અને $B$ વચ્ચેનું નવું બળ કેટલું થશે?

Difficult
View Solution

$x$-અક્ષ પર $x = 0, x = a$ અને $x = 2a$ બિંદુઓ પર અનુક્રમે $+4q, -q$ અને $+4q$ બિંદુવત વિદ્યુતભારો રાખેલા છે. તો:

એક વિદ્યુતભારીત ધાતુનો ગોળો $A$ નાયલોનના દોરા વડે લટકાવેલ છે. અવાહક હાથા વડે પકડેલ બીજો એક વિદ્યુતભારીત ધાતુનો ગોળો $B$,$A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે જેથી તેમના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $10 \, cm$ થાય,જે આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવેલ છે. $A$ નું પરિણામી અપાકર્ષણ નોંધવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે,પ્રકાશનું કિરણ પાડીને પડદા પર તેના પડછાયાનું વિચલન માપીને). આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ,ગોળા $A$ અને $B$ ને અનુક્રમે વિદ્યુતભાર રહિત ગોળા $C$ અને $D$ વડે સ્પર્શ કરાવવામાં આવે છે. ત્યારબાદ $C$ અને $D$ ને દૂર કરવામાં આવે છે અને $B$ ને $A$ ની નજીક એવી રીતે લાવવામાં આવે છે કે તેમના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $5.0 \, cm$ થાય,જે આકૃતિ $(c)$ માં દર્શાવેલ છે. કુલંબના નિયમના આધારે $A$ નું અપેક્ષિત અપાકર્ષણ કેટલું હશે? ગોળા $A$ અને $C$ તથા ગોળા $B$ અને $D$ સમાન કદના છે. તેમના કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરની સરખામણીમાં $A$ અને $B$ ના કદને અવગણો.

બે સમાન વિદ્યુતભારો $Q$ ને જોડતી રેખાના મધ્યબિંદુ પર એક વિદ્યુતભાર $q$ મૂકવામાં આવે છે. જો $q$ નું મૂલ્ય નીચેનામાંથી કેટલું હોય તો ત્રણેય વિદ્યુતભારોની તંત્ર સંતુલનમાં રહેશે?

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