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

સમાન વિદ્યુતભાર $q$ ધરાવતા બે સમાન ગોળાઓ વચ્ચેનું બળ $F$ છે. જો એક ગોળાનો $50\%$ વિદ્યુતભાર બીજા ગોળા પર સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે,તો નવું બળ કેટલું થશે?

બે બિંદુવત વિદ્યુતભારો વચ્ચેના સ્થિત-વિદ્યુત બળ માટે કુલંબનો નિયમ અને બે સ્થિર બિંદુવત દળ વચ્ચેના ગુરુત્વાકર્ષણ બળ માટે ન્યૂટનનો નિયમ,બંને અનુક્રમે વિદ્યુતભારો અને દળો વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત-વર્ગના નિયમનું પાલન કરે છે.
$(a)$ આ બળોની પ્રબળતાની સરખામણી તેમના મૂલ્યોનો ગુણોત્તર શોધીને કરો: $(i)$ ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન માટે અને $(ii)$ બે પ્રોટોન માટે.
$(b)$ જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન $1 \mathring A \left( = 10^{-10} \, m \right)$ અંતરે હોય,ત્યારે તેમના પરસ્પર આકર્ષણના વિદ્યુત બળને કારણે તેમના પ્રવેગનો અંદાજ લગાવો? $\left( m_{p} = 1.67 \times 10^{-27} \, kg, m_{e} = 9.11 \times 10^{-31} \, kg \right)$

$+3.72 \mu C$ અને $+1.86 \mu C$ ના વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે કણો અમુક અંતરે રહેલા છે. જો પ્રથમ કણમાંથી $20 \%$ વિદ્યુતભાર બીજા કણ પર સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે,તો તેમની વચ્ચેનું સ્થિત-વિદ્યુત બળ:

ઇલેક્ટ્રોનના એક મોડેલમાં,$m_e$ દળ ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોનને $R$ ત્રિજ્યા અને $e$ કુલ વિદ્યુતભાર ધરાવતા સમાન રીતે વિદ્યુતભારિત કવચ તરીકે માનવામાં આવે છે,જેની સ્થિત-વિદ્યુત ઉર્જા $E$ એ આઈન્સ્ટાઈનના દળ-ઉર્જા સંબંધ $E = m_e c^2$ દ્વારા તેના દળ $m_e$ ને સમતુલ્ય છે. આ મોડેલમાં,$R$ આશરે કેટલું હશે? ($m_e = 9.1 \times 10^{-31} \, kg$,$c = 3 \times 10^8 \, ms^{-1}$,$1 / 4 \pi \varepsilon_0 = 9 \times 10^9 \, Nm^2C^{-2}$,ઇલેક્ટ્રોન વિદ્યુતભારનું મૂલ્ય $e = 1.6 \times 10^{-19} \, C$)

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

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