ધન બિંદુવત વિદ્યુતભાર $Q$ થી $r$ અંતરે વિદ્યુતસ્થિતિમાન માટેનું સૂત્ર તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે ઉગમબિંદુ $O$ પર એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $Q$ રહેલો છે. $Q$ થી $r$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પર વિદ્યુતસ્થિતિમાન એટલે અનંત અંતરેથી એકમ ધન પરીક્ષણ વિદ્યુતભારને બિંદુ $P$ સુધી લાવવા માટે બાહ્ય બળ દ્વારા કરવું પડતું કાર્ય.
સ્થિત-વિદ્યુત બળ સંરક્ષી હોવાથી,કાર્ય માર્ગ પર આધારિત નથી. આપણે અનંતથી $P$ સુધીનો ત્રિજ્યાવર્તી માર્ગ પસંદ કરીએ છીએ.
$O$ થી $r^{\prime}$ અંતરે આવેલા કોઈ મધ્યવર્તી બિંદુ $P^{\prime}$ પર,એકમ ધન પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર પર લાગતું સ્થિત-વિદ્યુત બળ:
$F = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{Q \times 1}{(r^{\prime})^{2}} = \frac{kQ}{(r^{\prime})^{2}}$
સ્થિત-વિદ્યુત બળ $F$ ની વિરુદ્ધમાં બાહ્ય બળ $F_{ext}$ દ્વારા વિદ્યુતભારની દિશામાં $dr^{\prime}$ જેટલા સૂક્ષ્મ સ્થાનાંતર માટે કરવું પડતું કાર્ય:
$dW = F_{ext} \cdot dr^{\prime} = -F \cdot dr^{\prime} = -\frac{kQ}{(r^{\prime})^{2}} dr^{\prime}$
અનંતથી $r$ અંતર સુધી લાવવા માટે કરવું પડતું કુલ કાર્ય $W$ શોધવા માટે,આપણે આ સમીકરણનું સંકલન કરીએ:
$W = \int_{\infty}^{r} -\frac{kQ}{(r^{\prime})^{2}} dr^{\prime}$
$W = -kQ \int_{\infty}^{r} (r^{\prime})^{-2} dr^{\prime}$
$W = -kQ \left[ -\frac{1}{r^{\prime}} \right]_{\infty}^{r}$
$W = kQ \left[ \frac{1}{r} - \frac{1}{\infty} \right] = \frac{kQ}{r}$
વિદ્યુતસ્થિતિમાનની વ્યાખ્યા મુજબ $V = \frac{W}{q_{0}}$ અને $q_{0} = 1 \text{ C}$ હોવાથી:
$V(r) = \frac{kQ}{r} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{Q}{r}$

Explore More

Similar Questions

$Q$ વીજભાર અને $m$ દળ ધરાવતો એક કણ સ્થિર સ્થિતિમાંથી $V$ જેટલા વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતમાંથી પસાર થાય છે. કણનું અંતિમ વેગમાન કેટલું હશે?

એક પ્રોટોનનું દળ $1.67 \times 10^{-27} \,kg$ અને વિદ્યુતભાર $+1.6 \times 10^{-19} \,C$ છે. જો પ્રોટોનને $1$ મિલિયન વોલ્ટના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા પ્રવેગિત કરવામાં આવે,તો તેની ગતિઊર્જા ......... $J$ થશે.

નીચે દર્શાવેલ લંબચોરસમાં,બે ખૂણાઓ પર $q_1 = -5\,\mu C$ અને $q_2 = +2.0\,\mu C$ વિદ્યુતભારો છે. $q_0 = +3.0\,\mu C$ વિદ્યુતભારને $B$ થી $A$ સુધી લઈ જવા માટે કરવું પડતું કાર્ય ......... $J$ છે. (આપેલ છે: $1/4\pi\varepsilon_0 = 10^{10}\,N\cdot m^2/C^2$)

Difficult
View Solution

આપેલ આલેખમાં $X$ અને $Y$ દ્વારા કઈ ભૌતિક રાશિઓ દર્શાવવામાં આવી છે? ($Y$ પ્રથમ રાશિ દર્શાવે છે.)

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,$1\ \mu C$ ના ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારો બે બિંદુઓ પર મૂકેલા છે. $A$ અને $B$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $volt$ માં શોધો.

Difficult
View Solution

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