$5 \times 10^{-8}\, C$ तथा $-3 \times 10^{-8} \,C$ के दो आवेश $16\, cm$ दूरी पर स्थित हैं। दोनों आवेशों को मिलाने वाली रेखा के किस बिंदु पर वैध्यूत विभव शून्य होगा? अनंत पर विभव शून्य लीजिए।
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.
एक चालक गोले की त्रिज्या $R$ है। इस पर $Q$ आवेश है। गोले के केन्द्र पर विधुत विभत तथा विधुत क्षेत्र क्रमशः हैं
एक पतले गोलीय चालक कोश की त्रिज्या $R$ तथा इस पर आवेश $q$ है। अन्य आवेश $Q$ को कोश के केन्द्र पर रख दिया गया है। गोलीय कोश के केन्द्र से $\frac{R}{2}$ दूरी पर बिन्दु $P$ पर विद्युत विभव होगा
यदि आठ एकसमान आवेशित बूँदों से मिलाकर एक बड़ी बूँद बनायी जाये तो एक छोटी बूँद की तुलना में बड़ी बूँद का विभव होगा
एक आवेशित गोले के बाहरी क्षेत्र में दो बिन्दुओं $1$ तथा $2$ पर विचार करें। यह बिन्दु गोले से अधिक दूर नहीं है यदि $E$ तथा $V$ क्रमश: विद्युत क्षेत्र सदिश तथा विद्युत विभव को प्रदर्शित करते हैं तो निम्न में से कौनसा सम्भव नहीं है
$R$ त्रिज्या के एक पतले गोलीय अचालक कोश (spherical insulating shell) पर आवेश एकसमान रूप से इस तरह से वितरित है कि इसकी सतह पर विभव $V _0$ है। इसमें एक छोटे क्षेत्रफल $\alpha 4 \pi R ^2(\alpha<<1)$ वाला एक छिद्र बकी कोश को प्रभावित किए क्ति काया जाता है। निम्नलिखित कथनों में से कौनसा सही है?