વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જા સમજાવો. દર્શાવો કે ગતિ ઊર્જા અને વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો અચળ રહે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ઉગમબિંદુ પર મૂકેલા વિદ્યુતભાર $Q$ ને કારણે ઉદ્ભવતા વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{E}$ નો વિચાર કરો.
આપણે એક પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ ને બિંદુ $R$ થી બિંદુ $P$ સુધી વિદ્યુતભાર $Q$ દ્વારા લાગતા અપાકર્ષી બળની વિરુદ્ધમાં લાવીએ છીએ. (જો $Q$ અને $q$ સમાન પ્રકારના વિદ્યુતભાર હોય તો આવું થાય છે).
ધારો કે $Q$ અને $q$ બંને ધન છે.
પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ એટલો નાનો છે કે તે મૂળ વિદ્યુતભારના તંત્રમાં કોઈ ખલેલ પહોંચાડતો નથી.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી લાવવા માટે,આપણે બાહ્ય બળ $\overrightarrow{F}_{\text{ext}}$ લગાડીએ છીએ,જ્યારે વિદ્યુતભાર $q$ પર લાગતું અપાકર્ષી વિદ્યુતબળ $\overrightarrow{F}_{E}$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે કોઈ ચોખ્ખું બળ લાગતું નથી,એટલે કે $\overrightarrow{F}_{\text{ext}} = -\overrightarrow{F}_{E}$. આનો અર્થ એ છે કે તેને ધીમી અને અચળ ઝડપથી લાવવામાં આવે છે અને તેનો પ્રવેગ શૂન્ય છે.
આ પરિસ્થિતિમાં,બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય એ વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલા કાર્યનું ઋણ મૂલ્ય છે અને તે સંપૂર્ણપણે વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે.
જો $P$ પર પહોંચ્યા પછી બાહ્ય બળ દૂર કરવામાં આવે,તો વિદ્યુતબળ વિદ્યુતભારને $Q$ થી દૂર ધકેલશે. $P$ પર સંગ્રહિત ઊર્જાનો ઉપયોગ વિદ્યુતભાર $q$ ને ગતિ ઊર્જા આપવા માટે એવી રીતે થાય છે કે જેથી ગતિ ઊર્જા અને સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો સંરક્ષિત રહે.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી ખસેડવામાં બાહ્ય બળો દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$
અને વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = -\int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{E} \cdot d\overrightarrow{r}$
આ કરવામાં આવેલું કાર્ય વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે:
$\therefore U = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$

Explore More

Similar Questions

એક પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ ને બિંદુવત વિદ્યુતભાર $Q$ ના વિદ્યુતક્ષેત્રમાં આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે અલગ-અલગ બંધ પથ પર ગતિ કરાવવામાં આવે છે. પ્રથમ પથમાં વિદ્યુતક્ષેત્રની રેખાઓને સમાંતર અને લંબ વિભાગો છે. બીજો પથ પ્રથમ લૂપ જેટલા જ ક્ષેત્રફળવાળો લંબચોરસ લૂપ છે. બંને કિસ્સાઓમાં થયેલા કાર્યની સરખામણી કેવી રીતે કરશો?

$5 \ \mu C$ અને $10 \ \mu C$ ના બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $1 \ m$ અંતરે રહેલા છે. તેમને એકબીજાથી $0.5 \ m$ અંતરે લાવવા માટે કરવું પડતું કાર્ય કેટલું છે?

બે વિદ્યુતભારો $7 \ \mu C$ અને $-2 \ \mu C$ ને અનુક્રમે $(-9, 0, 0) \ cm$ અને $(9, 0, 0) \ cm$ પર બાહ્ય ક્ષેત્ર $E = \frac{A}{r^2} \hat{r}$ માં મૂકવામાં આવ્યા છે, જ્યાં $A = 9 \times 10^5 \ N/C \cdot m^2$ છે. અનંત અંતરે સ્થિતિમાન $0$ ગણતા, આ તંત્રની સ્થિત-વિદ્યુત ઊર્જા . . . . . . $J$ છે.

$100\, g$ દળ અને $2\, \mu C$ વીજભાર ધરાવતો એક કણ,$5\, \mu C$ ના સ્થિર વીજભારથી $50\, cm$ ના અંતરેથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે કણનું સ્થિર વીજભારથી અંતર $3\, m$ થાય ત્યારે તેની ઝડપ શોધો. અન્ય કોઈ બળને અવગણો. (પરિણામ $m/s$ માં) ($.73$ માં)

$+q$ અને $-q$ વિદ્યુતભારો બિંદુ $A$ અને $B$ આગળ $2L$ અંતરે મૂકેલા છે. $C$ એ $A$ અને $B$ ની વચ્ચેનું મધ્યબિંદુ છે. $+Q$ વિદ્યુતભારને અર્ધવર્તુળાકાર માર્ગ $CRD$ પર ગતિ કરાવવા માટે થતું કાર્ય ....... છે.

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