આકૃતિ સીઝિયમ ક્લોરાઈડ $(CsCl)$ ના સ્ફટિક એકમને દર્શાવે છે। સીઝિયમ પરમાણુઓ, જે ખુલ્લા વર્તુળો દ્વારા દર્શાવેલ છે, તે $0.40 \, nm$ બાજુવાળા ઘનના ખૂણાઓ પર સ્થિત છે, જ્યારે $Cl$ પરમાણુ ઘનના કેન્દ્રમાં સ્થિત છે। $Cs$ પરમાણુઓમાં એક ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ છે જ્યારે $Cl$ પરમાણુ વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે।
$(i)$ આઠ $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પરનું કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું છે?
$(ii)$ ધારો કે ખૂણા $A$ પરનો $Cs$ પરમાણુ ગેરહાજર છે। તો બાકીના સાત $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પર લાગતું કુલ બળ કેટલું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) $(i)$ $Cs^{+}$ આયનો ઘનના ખૂણાઓ પર સ્થિત છે અને $Cl^{-}$ આયન કેન્દ્રમાં છે। ઘનની સંમિતિને કારણે, દરેક $Cs^{+}$ આયન દ્વારા કેન્દ્ર પર ઉત્પન્ન થતું વિદ્યુતક્ષેત્ર મૂલ્યમાં સમાન હોય છે અને ખૂણાથી વિરુદ્ધ ખૂણા તરફની દિશામાં હોય છે। આ ક્ષેત્રો જોડીમાં એકબીજાને નાબૂદ કરે છે। તેથી, કેન્દ્ર પરનું કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર $0 \, N/C$ છે।
$(ii)$ ધારો કે $\vec{E}_{total}$ એ કેન્દ્ર પર આઠેય $Cs^{+}$ આયનોને કારણે ઉદ્ભવતું વિદ્યુતક્ષેત્ર છે, જે $0$ છે। જો ખૂણા $A$ પરનો એક $Cs^{+}$ આયન દૂર કરવામાં આવે, તો કેન્દ્ર પરનું નવું વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec{E}'$ એ $\vec{E}' + \vec{E}_{A} = 0$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\vec{E}_{A}$ એ $A$ પરના $Cs^{+}$ આયનને કારણે ઉદ્ભવતું ક્ષેત્ર છે। આમ, $\vec{E}' = -\vec{E}_{A}$.
$a = 0.40 \, nm$ બાજુવાળા ઘનના ખૂણાથી કેન્દ્ર સુધીનું અંતર $r$ એ મુખ્ય વિકર્ણનું અડધું છે: $r = \frac{\sqrt{3}a}{2} = \frac{\sqrt{3} \times 0.40 \times 10^{-9}}{2} = 0.20\sqrt{3} \times 10^{-9} \, m \approx 3.464 \times 10^{-10} \, m$.
એક $Cs^{+}$ આયનને કારણે કેન્દ્ર પરના વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય $E_{A} = \frac{k e}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 1.6 \times 10^{-19}}{(0.20\sqrt{3} \times 10^{-9})^2} = \frac{14.4 \times 10^{-10}}{12 \times 10^{-20}} = 1.2 \times 10^{10} \, N/C$ છે।
બાકીના સાત $Cs^{+}$ આયનોને કારણે $Cl^{-}$ આયન (ભાર $-e$) પર લાગતું બળ $\vec{F} = (-e) \vec{E}' = (-e) (-\vec{E}_{A}) = e \vec{E}_{A}$ છે।
બળનું મૂલ્ય $F = e E_{A} = (1.6 \times 10^{-19}) \times (1.2 \times 10^{10}) = 1.92 \times 10^{-9} \, N$ છે, જે ખાલી ખૂણા $A$ તરફની દિશામાં લાગે છે।

Explore More

Similar Questions

આકૃતિઓ ચાર અલગ-અલગ વિદ્યુતભાર વિતરણો દર્શાવે છે. બધા વિદ્યુતભારીત કણો ઉગમબિંદુથી સમાન અંતરે છે $(OA = OB = OC = OD = r)$. $F_1, F_2, F_3$ અને $F_4$ એ અનુક્રમે આકૃતિ-$1$,આકૃતિ-$2$,આકૃતિ-$3$ અને આકૃતિ-$4$ માં ઉગમબિંદુ પર રાખેલા બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q_0$ પર લાગતા સ્થિત-વિદ્યુત બળના મૂલ્યો છે. સાચું વિધાન પસંદ કરો.

બે સમાન નાના ગોળાઓ પર $Q_1$ અને $Q_2$ જેટલો વિદ્યુતભાર છે,જ્યાં $Q_1 >> Q_2$ છે. આ વિદ્યુતભારો $d$ અંતરે રહેલા છે. તેમની વચ્ચે લાગતું બળ $F_1$ છે. ગોળાઓને એકબીજા સાથે સ્પર્શ કરાવીને ફરીથી $d$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. હવે તેમની વચ્ચે લાગતું બળ $F_2$ છે. તો $F_1/F_2$ નું મૂલ્ય શોધો.

Difficult
View Solution

સમાન મૂલ્ય અને વિરુદ્ધ ચિહ્ન ધરાવતા બે બિંદુવત વિદ્યુતભારોને અમુક અંતરે મૂકવામાં આવ્યા છે. તેમના કારણે તટસ્થ બિંદુ

બે સમાન વિદ્યુતભારીત ગોળાઓને $l$ લંબાઈની બે દળરહિત દોરીઓ વડે એક સામાન્ય બિંદુએથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. તેમની વચ્ચેના પરસ્પર અપાકર્ષણને કારણે તેઓ શરૂઆતમાં $d$ $(d \ll l)$ અંતરે છે. બંને ગોળાઓમાંથી વિદ્યુતભાર અચળ દરે લીક થવાનું શરૂ કરે છે. પરિણામે,ગોળાઓ $v$ વેગથી એકબીજાની નજીક આવે છે. તો,તેમની વચ્ચેના અંતર $x$ ના વિધેય તરીકે,

Difficult
View Solution

સમાન મૂલ્યના ત્રણ ઋણ વિદ્યુતભારો $q$ ને સમબાજુ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખાઓ નીચેનામાંથી કોના જેવી દેખાશે?

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