વિધુતક્ષેત્ર અને વિધુતસ્થિતિમાન વચ્ચેનો સંબંધ મેળવો.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર એકબીજાથી ખૂબ નજીક બે સમસ્થિતિમાન સપાટીઓ $A$ અને $B$ છે જેમના પર સ્થિતિમાનના મૂલ્યો અનુક્રમે $V$ અને $V +\delta V$ છે. જ્યાં $\delta V$ એ વિદ્યુતક્ષેત્રની દિશામાં $V$ નો ફેરફાર છે.
સપાટી $B$ પર બિંદુ $P$ છે જેનું સપાટી $A$ થી લંબઅંતર $\delta l$ છે.
એક્ર ધન વિદ્યુતભારને સપાટી $B$ થી સપાટી $A$ સુધી વિદ્યુતક્ષેત્રની વિરુદ્ધમાં સપાટીઓને લંબરૂપે $\delta l$ જેટલું અંતર કાપતાં કરેલુ કાર્ય $|\overrightarrow{ E }| \delta l$ છે.
કરેલું કાર્ય $|\overrightarrow{ E }| \delta l$ છે.
પણ કાર્ય $W = V _{ A }- V _{ B }$
$\therefore|\overrightarrow{ E }| \delta l= V -( V +\delta V )$
$\therefore|\overrightarrow{ E }| \delta l=-\delta V$
$\therefore|\overrightarrow{ E }|=-\frac{\delta V }{\delta l}$
$\therefore|\overrightarrow{ E }|=\left|\frac{\delta V }{\delta l}\right|$
$\therefore E =\frac{ V }{l}$
આમ, વિદ્યતસ્થિતિમાન પ્રચલનનું ઋણા મૂલ્ય એ વિદ્યુતક્ષેત્રના મૂલ્ય જેટલું હોય છે. $\frac{\delta V }{\delta l}$ ને વિદ્યુતસ્થિતિમાન પ્રચલન કહે છે. તેનો એકમ $Vm ^{-1}$ છે.
આ સંબંધ પરથી બે મહત્વના નીચે મુજબના નિષ્કર્ષો મળે છે.
$(1)$ જે દિશામાં અંતર સાથે સ્થિતિમાનનો ધટાડો સૌથી ઝડપી થતો હોય તે દિશામાં વિદ્યુતક્ષેત્ર હોય છે.
$(2)$ વિદ્યુતક્ષેત્રનુ મૂલ્ય, તે બિદુએ સમસ્થિતિમાન પૃષ્ઠને લંબ દિશામાં એકમ સ્થાનાંતર દીઠ સ્થિતિમાનના ફેરફરના મૂલ્ય જેટલું છે.
ધાતુના ગોળાકાર વચની અંદરની ત્રિજ્યા ${{\rm{R}}_1}$ અને બહારની ત્રિજ્યા ${{\rm{R}}_2}$ છે ગોળાકાર કવચના કેન્દ્ર પર $\mathrm{Q}$ વિધુતભાર મૂકેલો છે, તો કવચના $(i)$ અંદર અને $(ii)$ બહારની સપાટી પર વિધુતભારની પૃષ્ઠઘનતા કેટલી ?
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એેક $1\,m$ ત્રિજ્યાવાળા પોલા ગોળાને અન્ય સમકેન્દ્રી $3\,m$ ત્રિજ્યાવાળા પોલા ગોળાથી અંકેલો છે. જો બહારનાં ગોળાને $6 \mu C$ નો વિજભાર આપવામાં આવે અને અંદરનાં ગોળાને પૃથ્વી સાથે જો ડવામાં આવે તો અંદરનાં ગોળા પરના વિજભારનું મુલ્ય ............. $\mu C$
સુવાહકના સમગ્ર કદમાં સ્થિત વિધુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે અને અંદરના ભાગમાં તેનું મૂલ્ય સપાટી પરના મૂલ્ય જેટલું જ હોય છે તેમ સમજાવો.
નીચે આપેલા વિધાનો ધ્યાનમાં લો.
વિધાન $I$ : વાહકની સપાટી ઉપર અને અંદરના ભાગમાં વિદ્યુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે.
વિધાન $II :$ વિજભારિત સુવાહકની તરત જ બહારના ભાગ આગળ દરેક બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર સપાટીને લંબરૂપે હોય છે.
ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો :
પોલા ધાતુના પાત્રમાંના અંદરના વિદ્યુતભારિત બિંદુ આગળ વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા ....... છે.