$R$ 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

ઊગમબિંદુ આગળ આપેલ વિદ્યુતભારના વિતરણ માટે સ્થિતિમાન શોધો.

ચોરસનાં શિરોબિંદુઓ પર $-Q,-q,2q$ અને $2Q$ વિદ્યુતભારો મૂકેલા છે. કેન્દ્ર પર વિદ્યુતસ્થિતિમાન શૂન્ય કરવા માટે $q$ અને $Q$ વિદ્યુતભારો વચ્ચેનો સંબંઘ શું હશે?

  • [AIPMT 2012]

શૂન્યાવકાશમાં $3\, cm$ તથા $1\, cm$ ત્રિજ્યાવાળા ગોળાને એકબીજાથી $10\, cm$ અંતરે રાખેલ છે જો દરેક ગોળાઓને $10\, V$ જેટલો વિદ્યુતભારીત કરવામાં આવે તો તેમની વચ્ચેનું અપાકર્ષણ બળ....

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

  • [IIT 1983]

$R$ અને $4 R$ ત્રિજયાના સમકેન્દ્રિય ધાત્વિય ગોળીય કવચ પર અનુક્રમે $Q _{1}$ અને $Q _{2}$ વિજભાર છે. બંને સમકેન્દ્રિય ધાત્વિય ગોળીય કવચની પૃષ્ઠ વિજભાર ઘનતા સમાન હોય તો તેમના વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $V ( R )- V (4 R )$ કેટલો હશે?

  • [JEE MAIN 2020]