$(a)$ दर्शाइए कि आवेशित पृष्ठ के एक पार्श्व से दूसरे पार्श्व पर स्थिरवैध्यूत क्षेत्र के अभिलंब घटक में असांतत्य होता है, जिसे
$\left( E _{2}- E _{1}\right) \cdot \hat{ n }=\frac{\sigma}{\varepsilon_{\rho}}$
द्वारा व्यक्त किया जाता है। जहाँ $\hat{ n }$ एक बिदु पर पृष्ठ के अभिलंब एकांक सदिश है तथा $\sigma$ उस बिंदु पर पृष्ठ आवेश घनत्व है ( $\hat{ n }$ की दिशा पार्श्व $1$ से पार्श्व $2$ की ओर है।) अत: दर्शाइए कि चालक के ठीक बाहर विध्यूत क्षेत्र $\sigma \hat{ n } / \varepsilon_{0}$ है।
$(b)$ दर्शाइए कि आवेशित पृष्ठ के एक पार्श्व से दूसरे पार्श्व पर स्थिरवैध्यूत क्षेत्र का स्पर्शीय घटक संतत है।
$(a)$ दर्शाइए कि आवेशित पृष्ठ के एक पार्श्व से दूसरे पार्श्व पर स्थिरवैध्यूत क्षेत्र के अभिलंब घटक में असांतत्य होता है, जिसे
$\left( E _{2}- E _{1}\right) \cdot \hat{ n }=\frac{\sigma}{\varepsilon_{\rho}}$
द्वारा व्यक्त किया जाता है। जहाँ $\hat{ n }$ एक बिदु पर पृष्ठ के अभिलंब एकांक सदिश है तथा $\sigma$ उस बिंदु पर पृष्ठ आवेश घनत्व है ( $\hat{ n }$ की दिशा पार्श्व $1$ से पार्श्व $2$ की ओर है।) अत: दर्शाइए कि चालक के ठीक बाहर विध्यूत क्षेत्र $\sigma \hat{ n } / \varepsilon_{0}$ है।
$(b)$ दर्शाइए कि आवेशित पृष्ठ के एक पार्श्व से दूसरे पार्श्व पर स्थिरवैध्यूत क्षेत्र का स्पर्शीय घटक संतत है।
$(a)$ Electric field on one side of a charged body is $E_{1}$ and electric field on the other side of the same body. is $E_z$. If infinite plane charged body has a uniform thickness, then electric field due to one surface of the charged body is given by,
$\overline{E_{1}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Where,
$\hat{n}=$ Unit vector normal to the surface at a point
$\sigma=$ Surface charge density at that point Electric field due to the other surface of the charged body,
$\overrightarrow{E_{2}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Electric field at any point due to the two surfaces,
$\overrightarrow{E_{2}}-\overrightarrow{E_{1}}=\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}+\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}=\frac{\sigma}{\epsilon_{0}} \hat{n}$
$(\overrightarrow{E_{2}}-\overrightarrow{E_{1}}) \cdot \hat{n}=\frac{\sigma}{\epsilon_{0}}$
since inside a closed conductor, $\overline{E_{1}}=0$
$\therefore d \vec{E}=\overrightarrow{E_{2}}=-\frac{\sigma}{2 \epsilon_{0}} \hat{n}$
Therefore, the electric field just outside the conductor is $\frac{\sigma}{\epsilon_{0}} \hat n$
$(b)$ When a charged particle is moved from one point to the other on a closed loop, the work done by the electrostatic field is zero. Hence, the tangential component of electrostatic field is continuous from one side of a charged surface to the other.
Similar Questions
एक ठोस धात्विक गोले पर $ + \,3Q$ आवेश है। इस गोले के संकेन्द्रीय एक चालक गोलीय कोश है जिस पर आवेश $ - Q$ है। गोले की त्रिज्या $a$ तथा गोलीय कोश की त्रिज्या $b(b < a)$ है। केन्द्र से $R$ दूरी पर $(a < R < b)$ विद्युत क्षेत्र कितना है
एक ठोस धात्विक गोले पर $ + \,3Q$ आवेश है। इस गोले के संकेन्द्रीय एक चालक गोलीय कोश है जिस पर आवेश $ - Q$ है। गोले की त्रिज्या $a$ तथा गोलीय कोश की त्रिज्या $b(b < a)$ है। केन्द्र से $R$ दूरी पर $(a < R < b)$ विद्युत क्षेत्र कितना है
एक बिन्दु आवेश $Q$, एक एकसमान रेखीय आवेश घनत्व (Linear charge density) $\lambda$ वाले अनन्त लम्बाई तके तार तथा एक एकसमान पृष्ठ आवेश घनत्व (uniform surface charge density) $\sigma$ वाले अनन्त समतल चादर के कारण $r$ दूरी पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रतायें क्रमश: $E_1(r), E_2(r)$ तथा $E_3(r)$ हैं यदि एक दी गई दूरी $r_0$ पर $E_1\left(r_0\right)=E_2\left(r_0\right)=E_3\left(r_0\right)$ तब
एक बिन्दु आवेश $Q$, एक एकसमान रेखीय आवेश घनत्व (Linear charge density) $\lambda$ वाले अनन्त लम्बाई तके तार तथा एक एकसमान पृष्ठ आवेश घनत्व (uniform surface charge density) $\sigma$ वाले अनन्त समतल चादर के कारण $r$ दूरी पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रतायें क्रमश: $E_1(r), E_2(r)$ तथा $E_3(r)$ हैं यदि एक दी गई दूरी $r_0$ पर $E_1\left(r_0\right)=E_2\left(r_0\right)=E_3\left(r_0\right)$ तब
- [IIT 2014]
$10 \,cm$ त्रिज्या के चालक गोले पर अज्ञात परिणाम का आवेश है। यद् गोले के केंद्र से $20\, cm$ दूरी पर विध्यूत क्षेत्र $1.5 \times 10^{3}\, N / C$ त्रिज्यत: अंतर्मुखी (radially inward) है तो गोले पर नेट आवेश कितना है?
$10 \,cm$ त्रिज्या के चालक गोले पर अज्ञात परिणाम का आवेश है। यद् गोले के केंद्र से $20\, cm$ दूरी पर विध्यूत क्षेत्र $1.5 \times 10^{3}\, N / C$ त्रिज्यत: अंतर्मुखी (radially inward) है तो गोले पर नेट आवेश कितना है?
अपरिमित लम्बाई और $R$ त्रिज्या के एक ठोस बेलन पर एक समान आयतन-आवेश-घनत्व $\rho$ है। इसमें $R / 2$ त्रिज्या एक खोखला गोलीय-कोष बेलन के अक्ष पर केन्द्रित है (चित्र देखिये)$।।$ अक्ष से $2 \ R$ दूरी पर स्थित बिन्दु $P$ पर विधुत $\frac{23 p }{16 k \varepsilon_0}$ से दिया जाता है। तब $k$ का मान क्या है ?
अपरिमित लम्बाई और $R$ त्रिज्या के एक ठोस बेलन पर एक समान आयतन-आवेश-घनत्व $\rho$ है। इसमें $R / 2$ त्रिज्या एक खोखला गोलीय-कोष बेलन के अक्ष पर केन्द्रित है (चित्र देखिये)$।।$ अक्ष से $2 \ R$ दूरी पर स्थित बिन्दु $P$ पर विधुत $\frac{23 p }{16 k \varepsilon_0}$ से दिया जाता है। तब $k$ का मान क्या है ?
- [IIT 2012]
दो ${r_A}$ और ${r_B}$ त्रिज्याओं $({r_B} > {r_A})$ के संकेन्द्रीय पतले चालक गोलीय कोशों (spherical shells) $A$ और $B$ को ${Q_A}$ और $ - {Q_B}$ $(|{Q_B}|\, > \,|{Q_A}|)$ आवेश दिया गया है। केन्द्र से गुजरती हुयी रेखा के साथ-साथ (along) विद्युत क्षेत्र किस ग्राफ से अनुरुप परिवर्तित होगा
दो ${r_A}$ और ${r_B}$ त्रिज्याओं $({r_B} > {r_A})$ के संकेन्द्रीय पतले चालक गोलीय कोशों (spherical shells) $A$ और $B$ को ${Q_A}$ और $ - {Q_B}$ $(|{Q_B}|\, > \,|{Q_A}|)$ आवेश दिया गया है। केन्द्र से गुजरती हुयी रेखा के साथ-साथ (along) विद्युत क्षेत्र किस ग्राफ से अनुरुप परिवर्तित होगा
- [AIIMS 2005]