$R$ ત્રિજ્યાની ડીશની સપાટી પર $Q$ વિધુતભાર નિયમિત વિતરીત થયેલો હોય, તો તેના અક્ષ પર સ્થિતિમાન ગણો.

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

ધારોકે, ડીશના કેન્દ્રથી $x$ અંતરે તેના અક્ષ પર $P$ બિંદુ છે અને ડીશને અસંખ્ય સંખ્યામાં વિદ્યુતભારિત રિંગમાં વિભાગેલો કલ્પો જે નીયે આકૃતિમાં દર્શાવ્યું છે.

ધારોક, રિંગની ત્રિજ્યા $r$, જાડઈ $d r$ અને વિદ્યુતભાર $d q$ છે.

$\therefore \sigma d A =\sigma 2 \pi r d r \quad \text {... (1) }$

$P$ બિંદુ પાસે સ્થિતિમાન,

$d V =\frac{k d q}{r}$

રિંગ પરનો વિદ્યુતભાર $d q=+\sigma\left[\pi(r+d r)^{2}-\pi r^{2}\right]$

$\therefore d q=+\sigma \pi\left[(r+d r)^{2}-r^{2}\right]$

$\quad=+\sigma \pi\left[r^{2}+2 r d r+d r^{2}-r^{2}\right]$

$\quad=+\sigma \pi\left[2 r d r+d r^{2}\right]$

$d r$ ધણું નાનું હોવાથી $d r^{2}$ ને અવગણત્તાં, $d q=2 \pi r \sigma d r\ldots (2)$

$d q=2 \pi r \sigma d r$$\ldots (2)$

અને $d V =\frac{k d q}{\sqrt{r^{2}+x^{2}}}$

$=\frac{k \times 2 \pi r \sigma d r}{\sqrt{r^{2}+x^{2}}}$

[પરિણામ $(2)$ પરથી]

$\therefore V =2 \pi k \sigma \int_{0}^{ R } \frac{r d r}{\sqrt{r^{2}+x^{2}}}=2 \pi k \sigma \int_{0}^{ R }\left(r^{2}+x^{2}\right)^{-1 / 2} r d r$

$\therefore V =2 \pi k \sigma\left[\left(r^{2}+x^{2}\right)^{1 / 2}-x\right]_{0}^{ R }$

898-s173

Similar Questions

બે પાતળા તારની રીંગ જે દરેક ની ત્રિજ્યા $R$ છે અને તે તેમની સુસંગત અક્ષોથી અંતરે આવેલી છે બે રીંગો પરનો વિદ્યુતભારો $+q$ અને $-q$ છે. બે રીંગોના કેન્દ્રો વચ્ચેનો સ્થિતિમાનનો તફાવત ....... છે.

  • [AIEEE 2005]

$5\, cm$ ત્રિજયા ધરાવતા પોલા ગોળાની સપાટી પર વોલ્ટેજ $10V$ હોય,તો કેન્દ્ર પર વોલ્ટેજ કેટલો થાય?

  • [IIT 1983]

પારાના એકસમાન દરેક $512$ ટીપાંઓને $2\, V$ ના સ્થિતિમાનથી વીજભારિત કરવામાં આવે છે. ટીપાંઓને જોડીને એક ટીપું બનાવવામાં આવે છે. આ ટીપાનું સ્થિતિમાન .......... $V$ થશે.

  • [JEE MAIN 2021]

વિધુતસ્થિતિમાનની વ્યાખ્યા આપી સમજાવો અને તેનો $\mathrm{SI}$ એકમ લખો અને અન્ય એકમો જણાવો. 

જો $y -$ અક્ષ પર $y=-a$ પર $y=+a$ પર બે એક સરખાં ધન ચાર્જ મુકવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં $x$ અક્ષ પર સ્થિતિમાનનો આલેખ કેટલો મળશે ?