$\pm 10 \,\mu C$ के दो आवेश एक-दूसरे से $5.0\, mm$ दूरी पर स्थित हैं। $(a)$ इस द्विधुव के अक्ष पर द्विध्रुव के केंद्र $O$ से चित्र $(a)$ में दशांए अनुसार, धनावेश की ओर $15 \,cm$ दूरी पर स्थित किसी बिदु $P$ पर तथा $(b)$ द्धिध्रुव के अक्ष के अभिलंबवत $O$ से, चित्र $(b)$ में दर्शाए अनुसार गुजरने वाली रेखा से $15\, cm$ दूरी पर स्थित किसी बिंदु $G$ पर विध्युत क्षेत्र ज्ञात कीजिए।
$(a)$ Field at $P$ due to charge $+10\, \mu \,C$
$=\frac{10^{-5}\, C }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12} \,C ^{2}\, N ^{-1}\, m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{(15-0.25)^{2} \times 10^{-4} \,m ^{2}}$
$=4.13 \times 10^{6} \,N\, C ^{-1}$ along $BP$
Field at $P$ due to charge $-10 \,\mu\, C$
$=\frac{10^{-5} \,C }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12} \,C ^{2} \,N ^{-1}\, m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{(15+0.25)^{2} \times 10^{-4} \,m ^{2}}$
$=3.86 \times 10^{6} \,N\, C ^{-1}$ along $PA$
The resultant electric field at $P$ due to the two charges at $A$ and $B$ is $=2.7 \times 10^{5} \,N\, C ^{-1}$ along $BP$.
In this example, the ratio $OP/OB$ is quite large $(=60$ ). Thus, we can expect to get approximately the same result as above by directly using the formula for electric field at a far-away point on the axis of a dipole. For a dipole consisting of charges $\pm q,$ $2a$ distance apart, the electric field at a distance $r$ from the centre on the axis of the dipole has a magnitude
$E=\frac{2 p}{4 \pi \varepsilon_{0} r^{3}} \quad(r / a \,>\, \,>\, 1)$
where $p=2 a q$ is the magnitude of the dipole moment. The direction of electric field on the dipole axis is always along the direction of the dipole moment vector (i.e., from $-q$ to $q$ ). Here, $p=10^{-5} \,C \times 5 \times 10^{-3} \,m =5 \times 10^{-8} \,C\,m$
Therefore,
$E=\frac{2 \times 5 \times 10^{-8} \,C\,m }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12} \,C ^{2} \,N ^{-1}\, m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{(15)^{3} \times 10^{-6}\, m ^{3}}$$=2.6 \times 10^{5}\, N\, C ^{-1}$
along the dipole moment direction $AB$, which is close to the result obtained earlier.
$(b)$ Field at $Q$ due to charge $+10\, \mu \,C$ at $B$
$=\frac{10^{-5} \,C }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12}\, C ^{2} \,N ^{-1} \,m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{\left[15^{2}+(0.25)^{2}\right] \times 10^{-4} \,m ^{2}}$
$=3.99 \times 10^{6}\, N\, C ^{-1}$ along $B Q$
Field at $Q$ due to charge $-10\, \mu \,C$ at $A$ $=\frac{10^{-5} \,C }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12} \,C ^{2} \,N ^{-1} m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{\left[15^{2}+(0.25)^{2}\right] \times 10^{-4} \,m ^{2}}$
$=3.99 \times 10^{6}\, N \,C ^{-1}$ along $QA$
Clearly, the components of these two forces with equal magnitudes cancel along the direction $OQ$ but add up along the direction parallel to $BA.$ Therefore, the resultant electric fleld at $Q$ due to the two charges at $A$ and $B$ is $=2 \times \frac{0.25}{\sqrt{15^{2}+(0.25)^{2}}} \times 3.99 \times 10^{6} \,N\, C ^{-1}$ along $BA$
$=1.33 \times 10^{5}\, N\, C ^{-1}$ along $BA$.
As in $(a)$, we can expect to get approximately the same result by directly using the formula for dipole field at a point on the normal to the axis of the dipole
$E=\frac{p}{4 \pi \varepsilon_{0} r^{3}} \quad(r / a\,>\,>\,1)$
$=\frac{5 \times 10^{-8} \,C\,m }{4 \pi\left(8.854 \times 10^{-12} \,C ^{2}\, N ^{-1} \,m ^{-2}\right)} \times \frac{1}{(15)^{3} \times 10^{-6} \,m ^{3}}$
$=1.33 \times 10^{5} \,N\, C ^{-1}$
The direction of electric field in this case is opposite to the direction of the dipole moment vector. Again, the result agrees with that obtained before.
${10^{ - 5}}$ सेमी त्रिज्या वाली जल की एक बूँद पर एक इलेक्ट्रॉन का आवेश है। उसे वायु में निलम्बित करने के लिए आवश्यक वैद्युत क्षेत्र की तीव्रता होगी लगभग
($g$ = $10$ न्यूटन/किग्रा, $e$ = $1.6 × 10^{-9}$ कूलॉम)
$30$ सेमी दूरी पर $2$ न्यूटन/कूलॉम मान का विद्युत क्षेत्र उत्पन करने वाले बिन्दु आवेश का मान क्या होगा
$5.0\, \mu C$ आवेश वाला और द्रव्यमान $2 \,g$ का एक सरल दोलक का बॉब तीव्रता $2000\, V / m$ के एक एकसमान क्षैतिज विधुत क्षेत्र में विराम अवस्था पर है। साम्यावस्था में, ऊर्ध्वाधर से दोलक जो कोण बनाएगा, वह है :
$(g=10\, m / s ^{2}$ लें $)$
घर्षणरहित, क्षैतिज, अचालक तथा त्रिज्या $R$ के एक वृत्ताकार वलय पर समान आवेश $q$ एवं द्रव्यमान $m$ की दो मणिकाओं (beads) को लगाया गया है। एक मणिका को वलय के किसी बिंदु पर चिपका दिया गया है जबकि दूसरी मणिका अपनी साम्यावस्था के सापेक्ष वलय पर लघु दोलन (small oscillations) करती है। इन लघु दोलनों की कोणीय आवृत्ति के वर्ग का मान होगा [ $\varepsilon_0$ मुक्त आकाश की विधुत शीलता है|]
दो एकसमान बिन्दु आवेश एक दूसरे से $d$ दूरी पर स्थित है। दोनों आवेशों को जोड़ने वाली रेखा पर किसी एक आवेश से $x$ दूरी पर बिन्दु $P$ है $P$ पर विद्युत क्षेत्र $E$ है। निम्न में से कौनसा ग्राफ $E$ और $x$ के मध्य सही ग्राफीय निरूपण व्यक्त करता है। यहाँ $x$ का मान शून्य से लेकर $d$ से कुछ कम तक है