2. Electric Potential and Capacitance
hard

दो समअक्षीय पतले तार के छल्ले, जिनमें से प्रत्येक की त्रिज्या $'a'$ तथा आवेश क्रमश: $+Q$ और-Q है, $'s'$ दूरी पर रखे है। दोनों छल्ले के केन्द्रों के बीच विभवान्तर है।

A

$\frac{{Q}}{2 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{{a}}+\frac{1}{\sqrt{{s}^{2}+{a}^{2}}}\right]$

B

$\frac{{Q}}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{{a}}+\frac{1}{\sqrt{{s}^{2}+{a}^{2}}}\right]$

C

$\frac{{Q}}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{{a}}-\frac{1}{\sqrt{{s}^{2}+{a}^{2}}}\right]$

D

$\frac{{Q}}{2 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{{a}}-\frac{1}{\sqrt{{s}^{2}+{a}^{2}}}\right]$

(JEE MAIN-2021)

Solution

${V}_{{A}}=\frac{{KQ}}{{a}}-\frac{{KQ}}{\sqrt{{a}^{2}+{s}^{2}}}$

${V}_{{B}}=\frac{-{KQ}}{{a}}+\frac{{KQ}}{\sqrt{{a}^{2}+{s}^{2}}}$

${V}_{{A}}-{V}_{{B}}=\frac{2 {KQ}}{{a}}-\frac{2 {KQ}}{\sqrt{{a}^{2}+{s}^{2}}}$

$=\frac{{Q}}{2 \pi \varepsilon_{0}}\left(\frac{1}{{a}}-\frac{1}{{s}^{2}+{a}^{2}}\right)$

Standard 12
Physics

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