2. Electric Potential and Capacitance
medium

प्रत्येक त्रिज्या $0.02\,m$ तथा प्रत्येक $5\,\mu C$ आवेशवाही चौसठ चालक बून्दे, संयोजित होकर एक बड़ी बून्द का निर्माण करती है। बड़ी बूँद के सतही घनत्व तथा छोटी बूँद के सतही घनत्व का अनुपात होगा-

A

$1: 4$

B

$4: 1$

C

$1: 8$

D

$8: 1$

(JEE MAIN-2022)

Solution

Let $R=$ radius of combined drop

$r=$ radius of smaller drop

Volume will remain same

$\frac{4}{3} \pi R ^{3}=64 \times \frac{4}{3} \pi r ^{3}$

$R =4 r$

$Q =64 q ;$

$q$ : charge of smaller drop

$Q$ : Charge of combined drop

$\frac{\sigma_{\text {bigger }}}{\sigma_{\text {smaller }}}=\frac{\frac{ Q }{4 \pi R ^{2}}}{\frac{ q }{4 \pi r ^{2}}}=\frac{ Q }{ q } \cdot \frac{ r ^{2}}{ R ^{2}}$

$=64 \frac{ r ^{2}}{16 r ^{2}}=4$

$\frac{\sigma_{\text {bigger }}}{\sigma_{\text {smaller }}}=\frac{4}{1}$

Standard 12
Physics

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