A, b एवं c[a < b < c] त्रिज्याओं वाले तीन सकेन

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2. Electric Potential and Capacitance

hard

$a, b$ एवं $c[a < b < c]$ त्रिज्याओं वाले तीन सकेन्द्रीय धात्विक कोशों $\mathrm{X}, \mathrm{Y}$ एवं $\mathrm{Z}$ पर पृष्ठ धारा घनत्व क्रमशः $\sigma,-\sigma$ एवं $\sigma$ है। कोशों $\mathrm{X}$ एवं $\mathrm{Z}$ पर विभव समान है। यदि कोशों $\mathrm{X}$ एवं $\mathrm{Y}$ की त्रिज्याऐं क्रमशः $2 \mathrm{~cm}$ एवं $3 \mathrm{~cm}$ हैं। कोश $Z$ की त्रिज्या_______________$\mathrm{cm}$ है।

$4$

$3$

$2$

$5$

(JEE MAIN-2023)

Solution

$q _{ x }=\sigma 4 \pi a ^2$

$q _{ y }=-\sigma 4 \pi b ^2$

$q _{ z }=\sigma 4 \pi c ^2$

Potential $x =$ potential $z$

$V _{ x }= V _{ z }$

$\frac{ q _{ x }}{4 \pi \varepsilon_0 a }+\frac{ q _{ y }}{4 \pi \varepsilon_0 b }+\frac{ q _{ z }}{4 \pi \varepsilon_0 c }=\frac{ q _{ x }}{4 \pi \varepsilon_0 c }+\frac{ q _{ y }}{4 \pi \varepsilon_0 c }+\frac{ q _{ z }}{4 \pi \varepsilon_0 c }$

$\frac{\sigma 4 \pi a ^2}{ a }-\frac{\sigma 4 \pi b ^2}{ b }+\frac{\sigma 4 \pi c ^2}{ c }=\frac{4 \pi \sigma\left[ a ^2- b ^2+ c ^2\right]}{ c }$

$c ( a – b + c )= a ^2- b ^2+ c ^2$

$c ( a – b )= a ^2- b ^2$

$c = a + b$

$c =5\,cm$

Standard 12

Physics

एक आवेश $+q$ को $r$ त्रिज्या वोल एक पतले वलय जिसका रेखीय आवेश घनत्व $\lambda=q \sin ^2 \theta /(\pi r)$ है, पर वितरित किया जाता है। वलय $x-y$ तल में है और $x$-अक्ष से $\vec{r}$ एक कोण $\theta$ बनाता है। बिन्दु आवेश $+Q$ को वलय के केन्द्र से अनंत तक विस्थापित करने में वैद्युत बल द्वारा किया गया कार्य निम्न के बरावर है।

medium

(KVPY-2019)

आवेश $Q$ को तीन समकेन्द्रीय तथा त्रिज्या $a, b, c$ $( a < b < c )$ के गोलाकार कोशों पर इस तरह वितरित किया है कि तीनों पर क्षेत्रीय घनत्व बराबर है। कोशों के केन्द्र से दूरी $r\,<\,a$ पर स्थित एक बिन्दु पर कुल विभव का मान होगा?

hard

(JEE MAIN-2019)

तांबे के गोलीय उदासीन कण की त्रिज्या $10 \,nm \left(1 \,nm =10^{-9} \,m \right)$ है। एक समय पर एक इलेक्ट्रॉन दे कर धीरे-धीरे इस कण पर विभव आरोपित करके आवेशित करते है। कण पर कुल आवेश तथा आरोपित विभव के मध्य आरेख निम्न होगा।

normal

(KVPY-2019)

$R$ त्रिज्या के वृत्त पर $10$ इलेक्ट्रॉन एक दूसरे से समान दूरी पर स्थित हैं। अनन्त पर $V = 0$ के सापेक्ष केन्द्र $C$ पर विद्युत विभव $V$ व विद्युत क्षेत्र $E$ होंगे

easy

एकसमान आवेश घनत्व वाले एक गोले की कल्पना कीजिए जिसका कुल आवेश Q तथा त्रिज्या $R$ है. इस गोले के अन्दर स्थिरवैद्युत विभव के वितरण को $\emptyset(r)=\frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 R}\left(a+b(r / R)^c\right)$ से निरूपित किया गया है. मान लीजिये कि अनंत पर विभव शून्य है. इस आधार पर $(a$, $b, c)$ के मान क्या होंगे?

normal

(KVPY-2020)

Solution

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