समान अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली तांबे (Cu) | vedclass

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Question

(A) जब दो अलग-अलग धातुओं के बीच के जंक्शन से एक स्थिर धारा $I$ प्रवाहित होती है,तो उनकी चालकता में अंतर के कारण संपर्क सतह पर आवेश संचय होता है।धारा घ

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(A) जब दो अलग-अलग धातुओं के बीच के जंक्शन से एक स्थिर धारा $I$ प्रवाहित होती है,तो उनकी चालकता में अंतर के कारण संपर्क सतह पर आवेश संचय होता है।धारा घनत्व $J$ को $J = \sigma E$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\sigma$ चालकता है और $E$ विद्युत क्षेत्र है। चूंकि दोनों छड़ों के लिए धारा $I$ और अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल $A$ समान हैं,इसलिए धारा घनत्व $J = I/A$ स्थिर रहता है।जंक्शन पर,धारा की निरंतरता के लिए धारा घनत्व का लंबवत घटक निरंतर होना चाहिए। हालाँकि,विद्युत क्षेत्र $E = J/\sigma$ को बदलना होगा क्योंकि तांबे की चालकता $\sigma$ लोहे की चालकता से अधिक है $(\sigma_{Cu} > \sigma_{Fe})$।गॉस के नियम के अनुसार,इंटरफ़ेस पर सतह आवेश घनत्व $\rho_s$ को $\rho_s = \epsilon_0 (E_{Fe} - E_{Cu})$ द्वारा दिया जाता है। चूंकि $\sigma_{Cu} > \sigma_{Fe}$,इसलिए $E_{Fe} > E_{Cu}$ होता है। इस प्रकार,$\rho_s$ धनात्मक है,जिसका अर्थ है कि स्थिर धारा प्रवाह को बनाए रखने के लिए तांबे की ओर धनात्मक आवेश और लोहे की ओर ऋणात्मक आवेश संचित होता है।अतः,सही निरूपण विकल्प $(A)$ और $(B)$ में दिखाया गया है।

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