$5 \times 10^{-8} \;C$ અને $-3 \times 10^{-8}\; C$ ના બે વિદ્યુતભારો એકબીજાથી $16 \,cm$ અંતરે રહેલા છે. આ બે વિદ્યુતભારોને જોડતી રેખા પરના કયા બિંદુ(ઓ)એ વિદ્યુતસ્થિતિમાન શૂન્ય છે? અનંત અંતરે સ્થિતિમાન શૂન્ય લો.
There are two charges,
$q_{1}=5 \times 10^{-8} \,C$
$q_{2}=-3 \times 10^{-8} \,C$
Distance between the two charges, $d =16 \,cm =0.16 \,m$
Consider a point $P$ on the line joining the two charges, as shown in the given figure.
$r=$ Distance of point $P$ from charge $q_{1}$ Let the electric potential $(V)$ at point $P$ be zero. Potential at point $P$ is the sum of potentials caused by charges $q_{1}$ and $q_{2}$ respectively.
Where, $\therefore V=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)} \dots(i)$
$\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space For $V =0,$ equation $(i)$ reduces to $0=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{r}=-\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{q_{1}}{r}=-\frac{q_{2}}{(d-r)}$
$\Rightarrow \frac{5 \times 10^{-8}}{r}=-\frac{\left(-3 \times 10^{-8}\right)}{(0.16-r)}$
$\Rightarrow 5(0.16-r)=3 r$
$\Rightarrow 0.8=8 r \Rightarrow r=0.1 \,m =10 \,cm$
Therefore, the potential is zero at a distance of $10 \;cm$ from the positive charge between the charges. Suppose point $P$ is outside the system of two charges at a distance s from the negative charge, where potential is zero, as shown in the following figure.
For this arrangement, potential is given by,
Where, $V=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)} \ldots (ii)$
$\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space For $V=0,$ equation (ii) reduces to $0=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}+\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{1}}{s}=-\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{q_{1}}{s}=-\frac{q_{2}}{(s-d)}$
$\Rightarrow \frac{5 \times 10^{-8}}{s}=-\frac{\left(-3 \times 10^{-8}\right)}{(s-0.16)}$
$\Rightarrow 5(s-0.16)=3 \,s$
$\Rightarrow 0.8=2 \,s \Rightarrow s=0.4 \,m =40\, cm$
Therefore, the potential is zero at a distance of $40 \,cm$ from the positive charge outside the system of charges.
$X$-અક્ષ પર વિદ્યુતભાર $Q$ અનુક્રમે $x = 1, 2, 4, 8…meter$ પર મૂકેલા છે,તો $x = 0$ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર અને વિદ્યુતસ્થિતિમાન કેટલું થાય?
$1$ જેટલો ડાઈઈલેક્ટ્રીક અચળાંક ધરાવતા અવાહકથી બનેલો સાધન ગોળો નિયમિત રીતે ચાર્જ કરવામાં આવ્યો છે. જો અનંત અંતરે સ્થિતિમાન શૂન્ય છે તેમ ધારી લઈએ તો તેની સપાટીએ $V$ સ્થિતિમાન શૂન્ય લઈએ તો તેના કેન્દ્ર પર કેટલો સ્થિતિમાન મળશે?
$Q$ વિજભાર ધારવતો વાહક ગોળો વિજભાર રહિત પોલા ગોળા વડે ઘેરાયેલો છે.વાહક ગોળા અને પોલા ગોળાની સપાટી વચ્ચે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $V$ છે.હવે જો પોલા ગોળાને $-4\, Q$ જેટલો વિજભાર આપવામાં આવે તો અ બંને સપાટી વચ્ચેનો નવો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલા........$V$ થાય?
$64$ એકસમાન ટીપાઓને $10\,mV$ સ્થિતિમાન સુધી વીજભારિત કરીને તેમનું એક મોટા ટીપામાં સંયોજન કરવામાં આવે છે. મોટા ટીપાનું સ્થિતિમાન $...........\,mV$ થશે.
નિયમિત ષટ્કોષનાં શિરોબિંદુઓ પર બિંદુુવત્ વિદ્યુતભારને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ રાખેલ છે. $O$ ઉગમબિંદુએ $E$ વિદ્યુતક્ષેત્ર દર્શાવતું હોય અને $V$ વિદ્યુત સ્થિતિમાન દર્શાવે છે, તો