ગોલીય કવચ માટે,નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

$10\,\mu F$ કેપેસિટરની બે પ્લેટો પરનો વિદ્યુતભાર $5\,\mu C$ અને $15\,\mu C$ છે. તો કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત ........$V$ છે.

આકૃતિમાં $a$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $b$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતો એક ખાલી જાડો વાહક ગોલક દર્શાવેલ છે. જો એવું અવલોકન કરવામાં આવે કે ગોલકની અંદરની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $-\sigma$ છે અને બહારની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma'$ છે,તો જો ગોલકની બહારની સપાટીને અર્થિંગ (earthing) કરવામાં આવે,તો સાચું વિધાન ઓળખો.

એક પાતળા ધાતુના ગોળાકાર કવચ પર $Q$ જેટલો વિદ્યુતભાર છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,કવચના કેન્દ્ર પર $+q$ જેટલો બિંદુવત વિદ્યુતભાર મૂકવામાં આવ્યો છે અને તેની બહાર બીજો એક વિદ્યુતભાર $q'$ મૂકવામાં આવ્યો છે. ત્રણેય વિદ્યુતભારો ધન છે. કવચને કારણે કેન્દ્ર પરના વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ કેટલું હશે?

ધારો કે એક શરૂઆતમાં તટસ્થ પોલા વાહક ગોળાકાર કવચ છે જેની આંતરિક ત્રિજ્યા $r$ અને બાહ્ય ત્રિજ્યા $2r$ છે. હવે $+Q$ જેટલો બિંદુવત વિદ્યુતભાર કવચની અંદર કેન્દ્રથી $r/2$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ કવચની બાહ્ય સપાટીને પૃથ્વી સાથે જોડીને અર્થિંગ કરવામાં આવે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,કેન્દ્ર અને $+Q$ વિદ્યુતભારમાંથી પસાર થતી રેખા પર $+Q$ વિદ્યુતભારથી $2r$ અંતરે આવેલું એક બાહ્ય બિંદુ $P$ છે. બિંદુ $P$ પર મૂકવામાં આવેલા પરીક્ષણ વિદ્યુતભાર $+q$ પર લાગતા બળનું મૂલ્ય કેટલું હશે?

નીચેનામાંથી કયા વિધાનો સાચા છે?
$A$. વાહકની અંદર, સ્થિત વિદ્યુત ક્ષેત્ર શૂન્ય હોય છે.
$B$. ભારિત વાહકની સપાટી પરનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર તેની સપાટી પરની વિદ્યુતભાર ઘનતા પર આધાર રાખતું નથી.
$C$. સ્થિત પરિસ્થિતિમાં ભારિત વાહકના અંદરના ભાગમાં કોઈ વધારાનો વિદ્યુતભાર હોઈ શકે નહીં.
$D$. ભારિત વાહકની સપાટી પર, સ્થિત વિદ્યુત ક્ષેત્ર દરેક બિંદુએ સપાટીને લંબ હોવું જોઈએ.
$E$. ભારિત વાહકની અંદર દરેક જગ્યાએ સ્થિત વિદ્યુત સ્થિતિમાન શૂન્ય હોય છે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો: