$(a)$ किसी चालक $A$ जिसमें चित्र $(a)$ में दर्शाए अनुसार कोई कोटर / गुहा (Cavity) है, को $Q$ आवेश दिया गया है। यह दर्शाइए कि समस्त आवेश चालक के बाह्य पुष्ठ पर प्रतीत होना चाहिए।
$(b)$ कोई अन्य चालक $B$ जिस पर आवेश $q$ है, को कोटर / गुहा (Cavity) में इस प्रकार धँसा दिया जाता है कि चालक $B$ चालक $A$ से विध्युतरोधी रहे। यह दर्शाइए कि चालक $A$ के बाह्य पृष्ठ पर कुल आवेश $Q+q$ है [ चित्र $(b)$]।
$(c)$ किसी सुग्राही उपकरण को उसके पर्यावरण के प्रबल स्थिर वैध्यूत क्षेत्रों से परिरिक्षित किया जाना है। संभावित उपाय लिखिए।
$(a)$ किसी चालक $A$ जिसमें चित्र $(a)$ में दर्शाए अनुसार कोई कोटर / गुहा (Cavity) है, को $Q$ आवेश दिया गया है। यह दर्शाइए कि समस्त आवेश चालक के बाह्य पुष्ठ पर प्रतीत होना चाहिए।
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$(a)$ 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.
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बिन्दु $P$ पर रखे बिन्दु आवेश के कारण उत्पन विद्युत क्षेत्र में एक खोखला गोलीय चालक चित्रानुसार रखा गया है। यदि ${V_A},{V_B},$ तथा ${V_C}$ क्रमश: बिन्दुओं $A,B$ व $C$ पर विभव हो तो
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आंतरिक त्रिज्या $r_{1}$ तथा बाह्य त्रिज्या $r_{2}$ वाले एक गोलीय चालक खोल ( कोश ) पर $Q$ आवेश है।
$(a)$ खोल के केंद्र पर एक आवेश $q$ रखा जाता है। खोल के भीतरी और बाहरी पृष्ठों पर पृष्ठ आवेश घनत्व क्या है?
$(b)$ क्या किसी कोटर ( जो आवेश विहीन है ) में विध्यूत क्षेत्र शून्य होता है, चाहे खोल गोलीय न होकर किसी भी अनियमित आकार का हो? स्पष्ट कीजिए।
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एक समान रूप से आवेशित $5\,mm$ और $10\,mm$ त्रिज्याओं वाले दो गोलीय चालक $A$ और $B$, एक-दूसरे से $2\,cm$ की दूरी पर रखें हैं। यदि दोनों गोलीय पिण्डों को एक चालक तार से जाड़ दिया जाता है, तो साम्यावस्था में गोलीय पिण्ड $A$ और $B$ के पृष्ठों पर उपस्थित विद्युत क्षेत्रों के परिमाणों का अनुपात होगा:
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- [JEE MAIN 2022]
$R$ एवं $2 R$ त्रिज्याओं वाले दो विलगित ठोस धात्विक गोलो को इस प्रकार आवेशित किया जाता है, कि दोनों का आवेश घनत्व $\sigma$ है। इसकें बाद गोलो को किसी पतले चालक तार द्वारा जोड़ा जाता है। माना बड़े गोले पर नया आवेश घनत्व $\sigma^{\prime}$ है, तो अनुपात $\frac{\sigma^{\prime}}{\sigma}$ होगा :
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- [JEE MAIN 2023]
निम्न चित्र में एक आवेशित चालक को एक कुचालक आधार पर रखा गया है। यदि $P$ पर आवेश घनत्व $\sigma $ विभव $V$ तथा विद्युत क्षेत्र की तीव्रता $E$ है तो इन राशियों के $Q$ पर मान होंगे
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