વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જા સમજાવો. દર્શાવો કે ગતિ ઊર્જા અને વિદ્યુત સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો અચળ રહે છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ઉગમબિંદુ પર મૂકેલા વિદ્યુતભાર $Q$ ને કારણે ઉદ્ભવતા વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{E}$ નો વિચાર કરો.
આપણે એક પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ ને બિંદુ $R$ થી બિંદુ $P$ સુધી વિદ્યુતભાર $Q$ દ્વારા લાગતા અપાકર્ષી બળની વિરુદ્ધમાં લાવીએ છીએ. (જો $Q$ અને $q$ સમાન પ્રકારના વિદ્યુતભાર હોય તો આવું થાય છે).
ધારો કે $Q$ અને $q$ બંને ધન છે.
પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $q$ એટલો નાનો છે કે તે મૂળ વિદ્યુતભારના તંત્રમાં કોઈ ખલેલ પહોંચાડતો નથી.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી લાવવા માટે,આપણે બાહ્ય બળ $\overrightarrow{F}_{\text{ext}}$ લગાડીએ છીએ,જ્યારે વિદ્યુતભાર $q$ પર લાગતું અપાકર્ષી વિદ્યુતબળ $\overrightarrow{F}_{E}$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે કોઈ ચોખ્ખું બળ લાગતું નથી,એટલે કે $\overrightarrow{F}_{\text{ext}} = -\overrightarrow{F}_{E}$. આનો અર્થ એ છે કે તેને ધીમી અને અચળ ઝડપથી લાવવામાં આવે છે અને તેનો પ્રવેગ શૂન્ય છે.
આ પરિસ્થિતિમાં,બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય એ વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલા કાર્યનું ઋણ મૂલ્ય છે અને તે સંપૂર્ણપણે વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે.
જો $P$ પર પહોંચ્યા પછી બાહ્ય બળ દૂર કરવામાં આવે,તો વિદ્યુતબળ વિદ્યુતભારને $Q$ થી દૂર ધકેલશે. $P$ પર સંગ્રહિત ઊર્જાનો ઉપયોગ વિદ્યુતભાર $q$ ને ગતિ ઊર્જા આપવા માટે એવી રીતે થાય છે કે જેથી ગતિ ઊર્જા અને સ્થિતિ ઊર્જાનો સરવાળો સંરક્ષિત રહે.
વિદ્યુતભાર $q$ ને $R$ થી $P$ સુધી ખસેડવામાં બાહ્ય બળો દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$
અને વિદ્યુતબળ દ્વારા કરવામાં આવેલું કાર્ય:
$W_{RP} = -\int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{E} \cdot d\overrightarrow{r}$
આ કરવામાં આવેલું કાર્ય વિદ્યુતભાર $q$ ની સ્થિતિ ઊર્જા તરીકે સંગ્રહિત થાય છે:
$\therefore U = \int_{R}^{P} \overrightarrow{F}_{\text{ext}} \cdot d\overrightarrow{r}$

Explore More

Similar Questions

એક વિદ્યુતભારિત કણ $q$ ને ખૂબ દૂરના અંતરેથી $v$ ઝડપ સાથે સ્થિર વિદ્યુતભારિત કણ $Q$ તરફ ફેંકવામાં આવે છે. તે $Q$ ની નજીક $r$ જેટલા લઘુત્તમ અંતર સુધી પહોંચે છે અને પછી પાછો ફરે છે. જો $q$ ને $2v$ ઝડપ આપવામાં આવે,તો લઘુત્તમ અંતર કેટલું હશે?

Difficult
View Solution

વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E} = e_1\hat{i} + e_2\hat{j} + e_3\hat{k}$ માં $Q$ વિદ્યુતભારનું સ્થાનાંતર $\vec{r} = a\hat{i} + b\hat{j}$ છે. તો થયેલ કાર્ય કેટલું હશે?

$100\, g$ દળ અને $2\, \mu C$ વીજભાર ધરાવતો એક કણ,$5\, \mu C$ ના સ્થિર વીજભારથી $50\, cm$ ના અંતરેથી મુક્ત કરવામાં આવે છે. જ્યારે કણનું સ્થિર વીજભારથી અંતર $3\, m$ થાય ત્યારે તેની ઝડપ શોધો. અન્ય કોઈ બળને અવગણો. (પરિણામ $m/s$ માં) ($.73$ માં)

એક વિસ્તારમાં સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E = (10 \hat{i} + 30 \hat{j}) \ Vm^{-1}$ છે. $A$ અને $B$ એ ક્ષેત્રમાં અનુક્રમે $(1, 2, 0) \ m$ અને $(2, 1, 3) \ m$ પર આવેલા બે બિંદુઓ છે. જ્યારે $0.8 \ C$ નો વિદ્યુતભાર $A$ થી $B$ સુધી પરવલયાકાર પથ પર ગતિ કરે ત્યારે થયેલું કાર્ય કેટલું હશે ($J$ માં)?

$2 \times 10^{-2} \, C$ નો એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $30 \, N C^{-1}$ ના સમાન વિદ્યુતક્ષેત્રમાં,જે ધન $x$-અક્ષની દિશામાં છે,તેને $P$ થી $S$ સુધી લઈ જવામાં આવે છે. જો $P$ અને $S$ ના યામ અનુક્રમે $(1, 2, 0) \, m$ અને $(0, 0, 0) \, m$ હોય,તો વિદ્યુતક્ષેત્ર દ્વારા થયેલું કાર્ય $......... \, mJ$ 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