સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રમાં રહેલા વિદ્યુત ડાયપોલની સ્થિતિઊર્જાનું સૂત્ર તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $-q$ અને $+q$ વિદ્યુતભારો ધરાવતી એક ડાયપોલ,જેની વચ્ચેનું અંતર $2a$ છે,તેને સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{E}$ માં મૂકવામાં આવી છે.
વિદ્યુતભારો પર લાગતા બળો $+q\overrightarrow{E}$ અને $-q\overrightarrow{E}$ સમાન અને વિરુદ્ધ દિશાના હોવાથી તે ટોર્ક ઉત્પન્ન કરે છે,જેનું મૂલ્ય $\tau = pE \sin \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ $\vec{p}$ અને $\overrightarrow{E}$ વચ્ચેનો ખૂણો છે.
ડાયપોલને આ ટોર્કની વિરુદ્ધ દિશામાં સૂક્ષ્મ ખૂણા $d\theta$ જેટલું ફેરવવા માટે કરવું પડતું બાહ્ય કાર્ય $dW = \tau_{ext} d\theta = pE \sin \theta d\theta$ છે.
સ્થિતિઊર્જા $U$ એ ડાયપોલને પ્રારંભિક ખૂણા $\theta_0$ થી અંતિમ ખૂણા $\theta$ સુધી ફેરવવા માટે કરેલા કાર્ય તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે:
$U = \int_{\theta_0}^{\theta} pE \sin \theta' d\theta' = pE [-\cos \theta']_{\theta_0}^{\theta} = pE(\cos \theta_0 - \cos \theta)$.
જો સંદર્ભ સ્થિતિ $\theta_0 = 90^\circ$ લેવામાં આવે (જ્યાં $\cos 90^\circ = 0$),તો સ્થિતિઊર્જા:
$U(\theta) = -pE \cos \theta = -\vec{p} \cdot \overrightarrow{E}$ થાય છે.

Explore More

Similar Questions

બે વિદ્યુતભારો $5 \text{ nC}$ અને $-2 \text{ nC}$ ને અવકાશના એવા વિસ્તારમાં $(5 \text{ cm}, 0, 0)$ અને $(23 \text{ cm}, 0, 0)$ બિંદુઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે જ્યાં અન્ય કોઈ બાહ્ય ક્ષેત્ર નથી. આ વિદ્યુતભાર તંત્રની સ્થિત-વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે?

$3 \mu C$ ના મૂલ્યના ત્રણ વિદ્યુતભારોને $6 \ cm$ બાજુ ધરાવતા સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. આ તંત્રની કુલ સ્થિતિઊર્જા આશરે કેટલી હશે ($J$ માં)? $\left[\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \ SI \ unit\right]$

એક પદાર્થના અણુનો કાયમી વિદ્યુત ડાયપોલ મોમેન્ટ $10^{-29} \; C \; m$ છે. આ પદાર્થના એક મોલને $10^{6} \; V \; m^{-1}$ ના મજબૂત સ્થિર વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા (નીચા તાપમાને) ધ્રુવીભૂત કરવામાં આવે છે. ક્ષેત્રની દિશા અચાનક $60^{\circ}$ ના ખૂણે બદલાય છે. ડાયપોલ્સને ક્ષેત્રની નવી દિશામાં ગોઠવવામાં પદાર્થ દ્વારા મુક્ત થતી ઉષ્મા ($J$ માં) નો અંદાજ લગાવો. સરળતા માટે,નમૂનાનું $100 \%$ ધ્રુવીકરણ ધારો.

બે સમાન વિદ્યુતભારો $q$ ને $2a$ અંતરે મૂકવામાં આવ્યા છે અને ત્રીજો વિદ્યુતભાર $-2q$ ને મધ્યબિંદુ પર મૂકવામાં આવ્યો છે. તંત્રની સ્થિતિઊર્જા કેટલી હશે?

ત્રણ બિંદુવત વિદ્યુતભારો $+Q$,$+2q$ અને $+q$ ને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ કાટકોણ સમદ્વિબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. જો આ તંત્રની કુલ સ્થિત-વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જા શૂન્ય હોય,તો $Q$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

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