કુલંબના નિયમ પરથી ગાઉસનો પ્રમેય સમજાવો.
$Q$ અને $q$ વિદ્યુતભારો વચ્યે $r$ અંતરે લાગતું કુલંબ બળ,
$F =\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{ Q q}{r^{2}}$
$\therefore \frac{ F }{ Q }=\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0} \cdot r^{2}}$
પણ $\frac{ F }{ Q }=\overrightarrow{ E }$ [q ના વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકેલા $Q$ વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ એટલે વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $E$]
$\therefore E =\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q}{r^{2}}$
$\therefore E \times 4 \pi r^{2}=\frac{q}{\varepsilon_{0}} \therefore \int E d S =\frac{q}{\varepsilon_{0}}$જ્યાં $4 \pi r^{2}=d S$
$E$ અને $d S$ સદીશો હોવાથી,
$\therefore \int \overrightarrow{ E } \cdot d \overrightarrow{ S }=\frac{q}{\varepsilon_{0}}$ જે ગાઉસનો પ્રમેય છે.
ગોસના નિયમનો ઉપયોગ કર્યા સિવાય વિધુતભારની સમાન રેખીય ઘનતા $\lambda$ ધરાવતા લાંબા પાતળા તારને લીધે ઉદભવતા વિધુતક્ષેત્રનું સૂત્ર મેળવો. (સૂચન : કુલંબના નિયમનો સીધો ઉપયોગ કરો અને જરૂરી સંકલનની ગણતરી કરો.)
$R$ ત્રિજયાના ગોળીય કવચમાં કેન્દ્રથી અંતર નો વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ વિરુધ્ધનો આલેખ કેવો થાય?
$10\,cm$ ત્રિજયા ધરાવતા સમાન રીતે વિદ્યુતભારીત અવાહક ગોળાથી $20\,cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $100\, V/m$ છે.તો કેન્દ્રથી $3 \,cm$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલા .....$V/m$ થાય?
ધારો કે એક નક્કર ગોળાની ત્રિજ્યા $R$ અને તેના પરનો વિદ્યુતભાર $Q$ છે. આ ગોળાનું વિદ્યુત ઘનતા વિતરણ $\rho( r )=\frac{ Q }{\pi R ^{4}} \cdot r$ સૂત્ર વડે અપાય છે. આ ગોળાની અંદર ગોળાના કેન્દ્રથી $r _{1}$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય કેટલું થાય?
એક ગોળા પર એકસમાન વિજભાર પથરાયેલ છે તેની વિજભાર ઘનતા નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે.
$\rho (r)\, = \,{\rho _0}\left( {1 - \frac{r}{R}} \right)$, $r < R$ માટે
$\rho (r)\,=\,0$, $r\, \ge \,R$ માટે
જ્યાં $r$ એ વિજભાર વિતરણના કેન્દ્રથી અંતર અને $\rho _0$ અચળાંક છે. $(r < R)$ ના અંદરના બિંદુ પાસે વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું મળે?