બે બિંદુવતું વિધુતભારો વચ્ચે લગતા વિધુતબળના મૂલ્ય માટેનો નિયમ કુલંબ નામના વૈજ્ઞાનિકે કેવી રીતે શોધ્યો ?
કુલંબે $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા ગોળાને તેના જેવા જ બીજા વિદ્યુતભાર વગરના ગોળા સાથે સંપર્ક કરાવીને બંને ગોળાઓ પર સમાન $\frac{q}{2}$ જેટલો વિદ્યુતભાર મેળવ્યો.
ફરીથી એક $\frac{q}{2}$ વિદ્યુતભારિત ગોળાને તેના જેવાં જ બીજા વિદ્યુતભાર વગરના ગોળા સાથે સંપર્ક કરવાની બંને ગોળાઓ પર $\frac{q}{4}$ વિદ્યુતભાર મેળવો.
આવી પ્રક્રિયાનું પુનરાવર્તન કરીને $\frac{q}{2}, \frac{q}{4}, \frac{q}{8}, \ldots$ વિદ્યુતભારોની જોડ ધરાવતા ગોળાઓ મેળવ્યા.
કુલંબે વિદ્યુતભારોની નિશ્ચિત જોડી માટે અંતર બદલીને તેમની વચ્ચે લાગતું બળ વળતુલાની મદદથી માપ્યું (વળતુલા એ બળ માપવા માટેનું સંવેદી ઉપકરણ છે.) અને તેને નીયેનો સંબંધ આપ્યો.
$F \propto \frac{1}{r^{2}} \quad \ldots (1)$
હવે તેણે કોઈ એક જ અંતરે જુદ્દી જુદી જોડીના વિદ્યુતભારો માટે તેમની વચ્ચે લાગતું બળ માપ્યું અને આ સંબંધ નીચે મુજબ જણાવો.
$F \propto q_{1} q_{2} \quad \ldots (2)$
આમ, સંયુક્ત રીતે બે વિદ્યુતભારો વચ્ચે લાગતું વિદ્યુતબળ $F \propto \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ મેળવ્યું જે કુલંબના નિયમ પરથી ઓળખાય છે.
$\therefore F =k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ જ્યાં $k$ એ કુલંબનો અચળાંક છે.
$10^{-4} \mathrm{~m}^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા પાતળા ધાતુના તારનો $30 \mathrm{~cm}$ ત્રિજયાની વલય બનાવવામાં ઉપયોગ થાય છે. $2 \pi \mathrm{C}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર સમાન રીતે વલય પર વિતરીત થયેલ છે જ્યારે $30 \mathrm{pC}$ મૂલ્યનો ધન વીજભાર વલયના કેન્દ્ર પર રાખેલ છે. વલયમાં ઉદભવતું તણાવબળ_____$\mathrm{N}$ છે કે જેને લીધે વલયમાં વિકૃતિ ઉદ્ભવતી નથી. (ગુરૂત્વીય અસર અવગણો)$\left(\right.$ ને, $\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \mathrm{SI}$ એકમ $)$
બે સમાન ગોળાઓ સમાન વિદ્યુતભારથી વિદ્યુતભારિત થયેલા છે અને તેમની વચ્ચે લાગતું બળ $F$ છે. જો એક ગોળાનો $50\%$ જેટલો વિદ્યુતભાર બીજા ગોળા પર વહન પામે તો નવું બળ ........ $F$ હશે.
આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે $L$ લંબાઈના અને $Q$ વિદ્યુતભાર વાળા પાતળા અવાહક સળિયા (તેની લંબાઈ પર સમાન વિતરણ થયેલ છે.) ના એક છેડાથી અંતરે એક બિંદુવત વિદ્યુતભાર મૂકેલો છે. તે બંને વચ્ચેના વિદ્યુતબળનું મૂલ્ય શોધો.
$10\, mg$ દળ ધરાવતાં બે નાના ગોળાઓને $0.5\, m$ લંબાઈની દોરી દ્વારા એક બિંદુ પરથી લટકાવવામાં આવ્યા છે. બંને પર એક સરખો વિજભાર છે અને એકબીજાને $0.20\, m$ અંતર સુધી અપાકર્ષિત કરે છે. દરેક ગોળા પરનો વિજભાર $\frac{ a }{21} \times 10^{-8} \, C$ છે તો $a$ નું મૂલ્ય ........ હશે. [$g=10 \,ms ^{-2}$ આપેલ છે. ]
${q_1},{q_2},.......,{q_n}$ વિધુતભારના તંત્રના લીધે ${q_1}$ પર લાગતાં કુલંબ બળનું વ્યાપક સૂત્ર લખો.