$(a)$ આકૃતિ $(a)$ માં  દર્શાવ્યા મુજબ એક બખોલ $( Cavity )$ ધરાવતા સુવાહક $A$ ને $Q$  વિધુતભાર આપેલ છે. દર્શાવો કે સમગ્ર વિધુતભાર સુવાહકની બહારની સપાટી પર જ દૃશયમાન થશે..

$(b)$ $q$ વિધુતભાર ધરાવતો બીજો સુવાહક, કેવીટી ( બખોલ ) ની અંદર $A$ થી અલગ રહે તેમ દાખલ કરેલ છે. દર્શાવો કે $A$ ની બહારની સપાટી પરનો કુલ વિધુતભાર $Q+q$ ( આકૃતિ $(b)$ ) છે.

$(c)$ એક સંવેદી ઉપકરણને તેના પરિસરમાના ( આસપાસના ) પ્રબળ સ્થિરવિધુત ક્ષેત્રોથી બચાવવું ( $Shield$ કરવું ) છે. આ માટે એક શક્ય ઉપાય સૂચવો.

897-41

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

$(a)$ Let us consider a Gaussian surface that is lying wholly within a conductor and enclosing the cavity. The electric field intensity $E$ inside the charged conductor is zero. Let $q$ is the charge inside the conductor and is $\epsilon_{0}$ the permittivity of free space. According to Gauss's law, Flux,

$\phi=E . d s=\frac{q}{\epsilon_{0}}$

Here, $E =0 \Rightarrow \frac{q}{\epsilon_{0}}=0 \Rightarrow q=0$

$\left[\text { as } \epsilon_{0} \neq 0\right]$

Therefore, charge inside the conductor is zero. The entire charge $Q$ appears on the outer surface of the conductor.

$(b)$ The outer surface of conductor $A$ has a charge of amount $Q$. Another conductor $B$ having charge $+ q$ is kept inside conductor $A$ and it is insulated from $A$. Hence, a charge of amount $- q$ will be induced in the inner surface of conductor $A$ and $+q$ is induced on the outer surface of conductor $A$. Therefore, total charge on the outer surface of conductor $A$ is $Q+q$

$(c)$ A sensitive instrument can be shielded from the strong electrostatic field in its environment by enclosing it fully inside a metallic surface. A closed metallic body acts as an electrostatic shield.

Similar Questions

જવલનશીલ પ્રવાહી લઈ જતા વાહનમાં સામાન્ય રીતે જમીનને અડકે તેવી ધાતુની સાંકળ રાખવામાં આવે છે.

  • [JEE MAIN 2024]

પોલા ધાતુના પાત્રમાંના અંદરના વિદ્યુતભારિત બિંદુ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા ....... છે.

$5\,mm$ અને $10\,mm$ ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા અને નિયમિત વિદ્યુતભારીત બે નળાકારીય સુવાહકો $A$ અને $B$ ને $2\,cm$ અંતરે છૂટા પાડેલા છે. જો ગોળાઓને એક સુવાહક તાર વડે જોડવામાં આવે તો, સંતુલન અવસ્થામાં ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી ઉપર વિદ્યુતક્ષેત્રનાં :મૂલ્યોનો ગુણોત્તર $.......$ થશે.

  • [JEE MAIN 2022]

સુવાહકના સમગ્ર કદમાં સ્થિત વિધુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે અને અંદરના ભાગમાં તેનું મૂલ્ય સપાટી પરના મૂલ્ય જેટલું જ હોય છે તેમ સમજાવો.

$a$ અને $b$ ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા બે વિદ્યુતભારિત સુવાહક ગોળાઓને એક તાર વડે જોડવામાં આવે છે. બે ગોળાઓની સપાટીઓ પરના વિદ્યુતક્ષેત્રનો ગુણોત્તર કેટલો હશે? આ પરિણામનો ઉપયોગ કરી સુવાહકના તીણ અને ધારદાર છેડાઓ આગળ સપાટ વિભાગો કરતાં વિદ્યુતભારની પૃષ્ઠ ઘનતા શા માટે વધારે હોય છે તે સમજાવો.