એક સમદ્ધિબાજુ કાટકોણ ત્રિકોણના શિરોબિંદુઓ પર ત્રણ વિજભારો $Q, +q$ અને $+q$ ને નીચે આકૃતિમાં બતાવ્યા મુજબ ગોઠવેલ છે. આ સંરચનાની ચોખ્ખી સ્થિત વિદ્યુત ઊર્જા શૂન્ય હોય કે જ્યારે $Q$ નું મૂલ્ય ____  હશે.

વિદ્યુતક્ષેત્ર $x$ – અક્ષની દિશામાં છે, $0.2\ C$ વિદ્યુતભારને $x$ – અક્ષ સાથે $60^°$ ના ખૂણે $2\ metres$ અંતર ખસેડવા માટે થતું કાર્ય $4\ J$ છે,તો વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ કેટલા…….$N/C$ થાય?

જો $H_{2}$ અણુના બેમાંથી એક ઇલેક્ટ્રૉન દૂર કરવામાં આવે તો આપણને હાઈડ્રોજન આણ્વિક આયન $H _{2}^{+}$ મળે. $H _{2}^{+}$ ની ધરાસ્થિતિમાં બે પ્રોટોન વચ્ચેનું અંતર લગભગ $1.5\;\mathring A$ છે અને ઇલેક્ટ્રૉન દરેક પ્રોટોનથી લગભગ $1 \;\mathring A$ અંતરે છે. આ તંત્રની સ્થિતિઊર્જા શોધો. સ્થિતિઊર્જાના શૂન્ય માટેની તમારી પસંદગી જણાવો.

આ પ્રશ્નમાં વિધાન $1$ અને વિધાન $2$ છે. વિધાનો પછી આપેલા ચાર વિકલ્પોમાંથી બન્ને વિધાનોને શ્રેષ્ઠ રીતે વર્ણવતું એક વિકલ્પ પસંદ કરો. $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો અવાહક નકકર ગોળો સમાન ધન વીજભાર ઘનતા $\rho $ ધરાવે છે. આ સમાન વિદ્યુતભાર વિતરણને લીધે ગોળાના કેન્દ્ર પાસે, ગોળાની સપાટી પર, અને ગોળાની બહારના બિંદુ પાસે પણ સિમિતિ મૂલ્યનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન છે. અનંત અંતરે વિદ્યુત સ્થિતિમાન શૂન્ય છે.

વિધાન$-1$ : જ્યારે $‘q’$ વિદ્યુતભારને ગોળાના કેન્દ્રથી ગોળાની સપાટી પર લઇ જવામાં આવે ત્યારે તેની સ્થિતિઊર્જા $\frac{{q\rho }}{{3{\varepsilon_0}}}$ વડે બદલાય છે.

વિધાન $-2$ : ગોળાના કેન્દ્રથી $r (r < R)$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્ર $\frac{{\rho r}}{{3{\varepsilon _0}}}$ છે.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ત્રણ ચાર્જને $x=-a, x=0$ અને $x=a$, એમ $x$ અક્ષ પરરાખવામાં આવેલ છે. આ પ્રણાલીની સ્થિતિઊર્જા કેટલી થશે?