આકૃતિમાં વિદ્યુત ક્વાડ્રુપૉલ તરીકે ઓળખાતી વિદ્યુતભારની ગોઠવણી દર્શાવેલ છે. ક્વાડ્રુપૉલની અક્ષ પરના કોઈ બિંદુ માટે,$r / a >> 1$ હોય ત્યારે સ્થિતિમાનની $r$ પરની નિર્ભરતા મેળવો અને તમારા પરિણામોની સરખામણી વિદ્યુત ડાયપોલ અને વિદ્યુત મોનોપોલ (એટલે કે,એકલ વિદ્યુતભાર) ને કારણે મળતા સ્થિતિમાન સાથે કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) આ તંત્રમાં ચાર વિદ્યુતભારો છે: $x = -a$ પર $+q$,$x = 0$ પર $-q$,$x = 0$ પર $-q$ અને $x = a$ પર $+q$. આ ગોઠવણી $x = -a$ પર $+q$,$x = 0$ પર $-2q$ અને $x = a$ પર $+q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા તંત્રને સમાન છે.
ધારો કે બિંદુ $P$ એ ઉગમબિંદુ (જ્યાં $-2q$ વિદ્યુતભાર છે) થી $r$ અંતરે અક્ષ પર આવેલું છે.
બિંદુ $P$ થી વિદ્યુતભારોના અંતર નીચે મુજબ છે:
$x = -a$ પરના $+q$ માટે: $d_1 = r + a$
$x = 0$ પરના $-2q$ માટે: $d_2 = r$
$x = a$ પરના $+q$ માટે: $d_3 = r - a$
બિંદુ $P$ પર કુલ વિદ્યુત સ્થિતિમાન $V$:
$V = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{q}{r + a} - \frac{2q}{r} + \frac{q}{r - a} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{r(r - a) - 2(r^2 - a^2) + r(r + a)}{r(r^2 - a^2)} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{r^2 - ra - 2r^2 + 2a^2 + r^2 + ra}{r(r^2 - a^2)} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{2a^2}{r(r^2 - a^2)} \right]$
જ્યારે $r >> a$ હોય,ત્યારે આપણે $r^2 - a^2 \approx r^2$ લઈ શકીએ:
$V \approx \frac{2qa^2}{4 \pi \epsilon_{0} r^3}$
આમ,વિદ્યુત ક્વાડ્રુપૉલ માટે,$V \propto \frac{1}{r^3}$.
અન્ય તંત્રો સાથે સરખામણી:
વિદ્યુત મોનોપોલ (એકલ વિદ્યુતભાર) માટે,$V \propto \frac{1}{r}$.
વિદ્યુત ડાયપોલ માટે,$V \propto \frac{1}{r^2}$.

Explore More

Similar Questions

$10^{-8} \ C$ નો વિદ્યુતભાર $(4 \ m, 7 \ m, 2 \ m)$ બિંદુ પર મૂકવામાં આવ્યો છે. $(1 \ m, 3 \ m, 2 \ m)$ બિંદુ પર,વિદ્યુત

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક પાતળા ગોલીય વાહક કવચ પર $q$ વિદ્યુતભાર છે. કવચના કેન્દ્ર પર બીજો $Q$ વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવે છે. કવચના કેન્દ્રથી $R/2$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પર સ્થિત વિદ્યુત સ્થિતિમાન કેટલું હશે?

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી બે પાતળી વાયરની રીંગો છે,જેના અક્ષો એકબીજા પર સંપાત થાય છે. રીંગો પરના વિદ્યુતભારો $q$ અને $-q$ છે. $\sqrt{3} R$ અંતરે રહેલી રીંગોના કેન્દ્રો વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

$X-Y$ યામ પદ્ધતિના ઉગમબિંદુ $(0,0) \text{ m}$ પર $10^{-6} \mu C$ નો વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવ્યો છે. બે બિંદુઓ $P$ અને $Q$ અનુક્રમે $(\sqrt{3}, \sqrt{3}) \text{ m}$ અને $(\sqrt{6}, 0) \text{ m}$ પર આવેલા છે. બિંદુઓ $P$ અને $Q$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો હશે?

બે સમકેન્દ્રિય પોલા ગોળાકાર કવચની ત્રિજ્યા $r$ અને $R$ $(R \gg r)$ છે. તેમના પર $Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર એવી રીતે વહેંચાયેલો છે કે જેથી તેમની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા સમાન રહે. કેન્દ્ર પર વિદ્યુત સ્થિતિમાન કેટલું હશે?

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