${{\rm{R}}_1}$ અને ${{\rm{R}}_2}$ $\left( {{{\rm{R}}_1} > {{\rm{R}}_2}} \right)$ ત્રિજ્યાવાળા બે વાહક ગોળાઓ વિચારો. જો બંને ગોળાઓ સમાન સ્થિતિમાને હોય, તો નાના ગોળાઓ પરના વિધુતભાર કરતાં મોટા ગોળા પર વધુ વિધુતભાર હોય. મોટા ગોળા કરતાં નાના ગોળા પર વિધુતભારની પૃષ્ઠ ઘનતા વધારે હોય કે ઓછી તે જણાવો.
બંને ગોળાઓ સમાન સ્થિતિમાને છે.
$\therefore V _{1}= V _{2}$
$\therefore \frac{k q_{1}}{ R _{1}}=\frac{k q_{2}}{ R _{2}}$
$\therefore \frac{q_{1} R _{1}}{4 \pi R _{1}^{2}}=\frac{q_{2} R _{2}}{4 \pi R _{2}^{2}}$ ( $\because$ બંને બાજુ $4 \pi$ વડે ભાગતાં)
$\sigma_{1} R _{1}=\sigma_{2} R _{2} \quad\left[\because \sigma=\frac{q}{4 \pi R ^{2}}\right]$
હવે $R _{1}> R _{2}$ હોવાથી,
$\sigma_{1}<\sigma_{2}$
બીજી રીત :
મોટા ગોળ પરનો વિદ્યુતભાર, નાના ગોળા પરના વિદ્યુતભાર કરતાં વધારે છે.
હવે $\frac{k q_{1}}{ R _{1}}=\frac{k q_{2}}{ R _{2}}$
$\frac{\sigma_{1} A _{1}}{4 \pi \epsilon_{0} R _{1}}=\frac{\sigma_{2} A _{2}}{4 \pi \epsilon_{0} R _{2}}$
$\therefore\frac{\sigma_{1} \times 4 \pi R _{1}^{2}}{4 \pi \epsilon_{0} R _{1}}=\frac{\sigma_{2} \times 4 \pi R _{2}^{2}}{4 \pi \epsilon_{0} R _{2}}$
$\therefore\frac{\sigma_{1} R _{1}}{\epsilon_{0}}=\frac{\sigma_{2} R _{2}}{\epsilon_{0}}$
$\therefore\frac{\sigma_{1}}{\sigma_{2}}=\frac{ R _{2}}{ R _{1}}$
પણ $R _{1}> R _{2} \Rightarrow 1>\frac{ R _{2}}{ R _{1}}$
$\frac{\sigma_{1}}{\sigma_{2}}<1$
$\therefore \sigma_{1}<\sigma_{2}$
$\therefore$ નાના ગોળ પર વિદ્યુતભારની પૃષ્ઠ ઘનતા વધારે હોય.
$R$ 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?
ત્રણ સમકેન્દ્રિયો ધાતુ કવચો $A,B$ અને $C$ ની અનુક્રમે ત્રિજયાઓ $a,b$ અને $c$ $( a < b < c)$ ની પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતાઓ અનુક્રમે $ + \sigma , - \sigma $ અને $ + \sigma $ છે. $B$ કવચનું સ્થિતિમાન :
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર વિદ્યુતભાર $Q$ એ $L$ લંબાઇના સળિયા $AB$ પર સમાન રીતે પથરાયેલ છે.સળિથાના છેડા $A$ થી $L$ અંતરે રહેલા બિંદુ આગળ વિદ્યુતવિભવ ( વિદ્યુતસ્થિતિમાન ) ______ છે.
$10\;cm$ ત્રિજયા ધરાવતા પોલા ગોળાને એવી રીતે વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે કે જેથી તેની સપાટી પરનું સ્થિતિમાન $80\;V$ થાય. ગોળાના કેન્દ્ર પર સ્થિતિમાન કેટલું હશે?
ત્રણ સમકેન્દ્રીય ગોળીય કવચ $A, B$ અને $C$ ની ત્રિજયા $a, b$ અને $c$ $(a < b < c)$ છે,તેમની પૃષ્ઠ ઘનતા $\sigma ,\, - \sigma $ અને $\sigma $ છે,તો ${V_A}$ અને ${V_B}$ કેટલા થાય?