ગોસના નિયમના ઉપયોગો જણાવો.

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ગોળાના કદમાં વિદ્યુતભારનું સમાન વિતરણ થયેલું છે. તેના કેન્દ્રથી $x$ અંતરે,$x < R$ માટે,વિદ્યુતક્ષેત્ર કોના સમપ્રમાણમાં હોય છે?

$(a)$ 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।

રેખા $AA^{\prime}$ એક વીજભારિત અનંત વાહક સમતલ પર આવેલી છે જે કાગળના સમતલને લંબ છે. સમતલની પૃષ્ઠ વીજભાર ઘનતા $\sigma$ છે. $B$ એ $m$ દળનો દડો છે જેનો વીજભાર $q$ છે. $B$ ને રેખા $AA^{\prime}$ પરના એક બિંદુથી દોરી વડે બાંધવામાં આવ્યો છે. રેખા $AA^{\prime}$ અને દોરી વચ્ચે બનતા ખૂણા $\theta$ નો ટેન્જેન્ટ (tan $\theta$) શું છે?

$r$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક પાતળા ધાતુના ગોળાકાર કવચની સપાટી પર $Q$ વિદ્યુતભાર છે. એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q_1$ ને કવચના કેન્દ્ર પર મૂકવામાં આવે છે અને બીજો વિદ્યુતભાર $q_2$ ને કવચની બહાર કેન્દ્રથી $x$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. તો, વિદ્યુતભારો $q_1$ અને $q_2$ પર લાગતા બળો અનુક્રમે કેટલા હશે?

એક વિસ્તારમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર ત્રિજ્યાવર્તી બહારની તરફ છે અને કોઈ બિંદુએ તે $E = 250 r \, V/m$ દ્વારા આપવામાં આવે છે (જ્યાં $r$ એ ઉગમબિંદુથી બિંદુનું અંતર છે). ઉગમબિંદુ પર કેન્દ્રિત $20 \, cm$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોળામાં સમાયેલ વિદ્યુતભારની ગણતરી કુલંબ $(C)$ માં કરો.