બે વિધુતભારોના તંત્રની સ્થિતિ ઊર્જાનું સૂત્ર મેળવો.
ધારોકે, શરૂઆતમાં $q_{1}$ અને $q_{2}$ વિદ્યુતભારો અનંત અંતરે છે. તેમાંના $q_{1}$ વિદ્યુતભારને ઊગમબિંદુની સાપેક્ષે $r_{1}$ અંતરે લાવતાં કરવું પડતું કાર્ય શૂન્ય છે. કારણ કે, $q_{1}$ ની ગતિની વિરુધમાં કાર્ય કરવું પડે તેવું કોઈ બાહ્ય ક્ષેત્ર હાજર નથી.
$\therefore W _{1}=0$
આ $q_{1}$ વિદ્યુતભારનું અવકાશમાં સ્થિતિમાન,
$V _{1}=\frac{k q_{1}}{r_{1 p}}$
જ્યાં $r_{1 p}=$ અવકાશમાંના કોઈ બિંદુ $P$ નું $q_{1}$ ના સ્થાનથી અંતર છે.
હવે $q_{1}$ ના વિદ્યુતક્ષેત્રમાં અનંત અંતરેથી $q_{2}$ વિદ્યુતભારને $r_{2}$ અંતરે આવેલા બિંદુએ લાવવા માટે બાહ્ય બળે કરેલું કાર્ય,
$W _{2}=q_{2} V _{1}$
$\therefore W _{2}=\frac{k q_{1} q_{2}}{r_{12}}$$\ldots (2)$
જ્યાં $r_{12}=r_{1}$ અને $r_{2}$ અંતરે આવેલાં બિદુઓ વચ્ચેનું અંતર છે.
સ્થિતવિદ્યુતબળ એ સંરક્ષી બળ હોવાથી આ કાર્ય તંત્રની સ્થિતિઊર્જા રૂપે સંગ્રહ પામે છે.
બે વિદ્યુતભારો $q_{1}$ અને $q_{2}$ ના તંત્રની સ્થિતિઊર્જા,
$U = W _{1}+ W _{2}$
$\therefore U =\frac{k q_{1} q_{2}}{r_{12}}\dots(2)$
આમ, બે વિદ્યુતભારોના તંત્રની સ્થિતિઊર્જા તેમના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
જે પ્રથમ $q_{2}$ ને લાવીએ અને પછી $q_{1}$ ને લાવીએ તો પણ સ્થિતિઊર્જા સમીકરણ $(2)$ જેટલું જ મળે છે. વ્યાપક રીતે વિદ્યુતભારોને ગમે તે રીતે પોતાના નિશ્ચિત સ્થાનો પર લાવવામાં આવે તો પધ્ધ સ્થિતિઊર્જનું સૂત્ર બદલાતું નથી. કારણ કે સ્થિત વિદ્યુતબળ સંરક્ષી છે તેથી થતું કાર્ય એ માર્ગ પર આધારિત નથી.
$5\ \mu C$ અને $10\ \mu C$ ના બે વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $1\ m$ દૂર રહેલા ચે, તેમને હવે એકબીજાથી $0.5\ m$ અંતરે લાવવા કરવું પડતું કાર્ય ...... છે.
વિધુત સ્થિતિઊર્જાનો તફાવત સમજાવો અને તેને લગતી નોંધવાલાયક બાબતો જણાવો.
$1\, g$ દળ તથા $10^{-8}\ C$ વિદ્યુતભાર ધરાવતો બોલ $600\, volt$ વિદ્યુત સ્થીતીમાન ધરાવતા બિંદુ $A$ થી શુન્ય $(0) \,volt$ વિદ્યુતસ્થીતીમાન ધરાવતા બિંદુ $B$ પર જાય છે. બિંદુ $B$ આગળ બોલનો વેગ $20\,cm/s$ છે તો બિંદુ $A$ આગળ બોલનો વેગ......$cm/s$
આકૃતિમાં કિરણ વડે દર્શાવેલ પથ પરથી $2\ \mu C$ નો વિદ્યુતભાર $B$ થી $C$ બિંદુએ પહોચે છે. તો થતું કાર્ય ........$J$ ગણો.
ખાલી જગ્યા પૂરો $:{\rm{ }}1\,ne\,V{\rm{ }} = {\rm{ }}......\,J.$