આકૃતિમાં સિઝિયમ ક્લોરાઇડ $\mathrm{CsCl}$ સ્ફટિકનો એક એકમ દર્શાવ્યો છે. તેમાં સિઝિયમના પરમાણુને $0.40\,\mathrm{nm}$ ઘનના શિરોબિંદુઓ પર મૂકેલાં છે જ્યારે ક્લોરિનના પરમાણુને ઘનના કેન્દ્ર પર મૂકેલો છે. $\mathrm{Cs}$ પરમાણુઓમાં એક ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ અને $\mathrm{Cl}$ પરમાણુમાં એક ઇલેક્ટ્રોન વધારાનો છે.
$(i)$ $\mathrm{Cl}$ પરમાણુ પાસે આઠ $\mathrm{Cs}$ પરમાણુઓના લીધે કેટલું ચોખ્ખું વિધુતક્ષેત્ર છે ?
$(ii)$ ધારોકે, $\mathrm{A}$ શિરોબિંદુ પર રહેલો $\mathrm{Cs}$ પરમાણુ દૂર થાય છે, તો હવે બાકીના સાત $\mathrm{Cs}$ પરમાણુઓના લીધે $\mathrm{Cl}$ પરમાણુ પાસે કેટલું ચોખ્ખું બળ લાગશે ?
$(i)$ આકૃતિ પરથી આપણે વર્ગીકૃત કરી શકીએ કે, $Cl$ પરમાણું એ ધનના કેન્દ્ર પર છે એટલે કે, ધનના આઠ શિરોબિંદુ માંથી સરખા અંતરે છે. તેથી સંમિતિના આધારે $Cl$ પરમાવુ પર બધા $Cs ^{+}$આયન વડે લાગતાં બળોની અસર નાબૂદ થાય છે.
તેથી $E =\frac{ F }{q}$ માં $F =0$
$\therefore \quad E=0$
$(ii)$ જો $A$ શિરોબિંદુ આગળના $Cs ^{+}$આયનને દૂર કરીએ, તો પરસ્પર વિરુધ્ધ આવેલાં $6 Cs ^{+}$આયનના લીધે લાગતાં બળો સમાન મૂલ્યના અને વિરુદ્ધ દિશામાં હોવાથી તેમનું પરિણામી બળ શૂન્ય થાય પણ એક $Cs ^{+}$આયનના લીધે $Cl ^{-}$ આયન પર લાગતું બળ,
$F =\frac{k e^{2}}{r^{2}}\dots(1)$
પણ પાયથાગોરસના પ્રમેય પરથી,
$r=\sqrt{\left(0.2 \times 10^{-9}\right)^{2}+\left(0.2 \times 10^{-9}\right)^{2}+\left(0.2 \times 10^{-9}\right)^{2}}$
$=\sqrt{4+4+4} \times 10^{-10}$
$=\sqrt{12} \times 10^{-10}$
$=3.46 \times 10^{-10}\,m$
$\therefore$ સમીકરણ $(1)$ પરથી,
$F =\frac{9 \times 10^{9} \times\left(1.6 \times 10^{-19}\right)^{2}}{\left(3.46 \times 10^{-10}\right)^{2}}$
$\therefore F =1.92 \times 10^{-9}\,N$
કુલંબના નિયમની મર્યાદા લખો.
બે સમાન સૂક્ષ્મ (નાના) ગોળા પર $Q_1$ અને $Q_2$ વિદ્યુતભાર ($Q_1$ $>>$ $Q_2$)આવેલ છે. એકબીજા વચ્ચે લાગતું બળ $F_1$ છે. ગોળાને એકબીજા સાથે સંપર્કમાં લઈને તેટલા જ અંતરે રાખવામાં આવે છે. હવે તેમના વચ્ચે લાગતું બળ $F_2$ છે. તો $F_1/F_2$ ...... હશે.
કુલંબના નિયમ પ્રમાણે નીચેની આકૃતિ માટે શું સાયું છે ?
ત્રણ બિંદુવત વીજભારો $q,-2 q$ અને $2 q , x$-અક્ષ પર $x=0, x=\frac{3}{4} R$ અને $x=R$ અંતરે અનુક્રમે ઉદગમથી મૂકેલા આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. જો $q =2 \times 10^{-6}\,C$ અને $R=2\,cm$ હોય તો $-2 q$ વિદ્યુતભારને અનુભવતું પરિણામી બળ ..........$N$ છે.
$1\, g$ જેટલા સમાન દળના બે સમાન ગોળાઓ પરનો સમાન વિદ્યુતભાર $10^{-9}\, C$ છે. જેમને સમાન લંબાઈની દોરીઓ વડે મુક્ત કરવામાં આવે છે. જો ગોળાનો કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $0.3\, cm$ હોય તો દોરીના પ્રક્ષેપણ કોણ શિરોલંબ ઘટક સાથે ...... હશે.