बिदु $(0,0,-a)$ तथा $(0,0, a)$ पर दो आवेश क्रमशः $-q$ और $+q$ स्थित हैं।
(a) बिदुओं $(0,0, z)$ और $(x, y,0)$ पर स्थिरवैध्यूत विभव क्या है?
(b) मूल बिंदु से किसी बिंदु की दूरी $r$ पर विभव की निर्भरता ज्ञात कीजिए, जबकि $r / a>>1$ है।
(c) $x$ -अक्ष पर बिदु $(5,0,0)$ से बिद $(-7,0,0)$ तक एक परीक्षण आवेश को ले जाने में कितना कार्य करना होगा ? यदि परीक्षण आवेश के उन्हीं बिदुओं के बीच $x$ -अक्ष से होकर न ले जाएँ तो क्या उत्तर बद्ल जाएगा?
$(a)$ zero at both the points Charge - $q$ is located at $(0,0,-a)$ and charge $+q$ is located at $(0,0, a)$. Hence, they form a dipole. Point
$(0,0, z)$ is on the axis of this dipole and point $(x, y, 0)$ is normal to the axis of the dipole. Hence, electrostatic potential at point $(x, y, 0)$ is zero. Electrostatic potential at point $(0,0, z)$ is given by,
$V=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}}\left(\frac{q}{z-a}\right)+\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}}\left(-\frac{q}{z+a}\right)$
$=\frac{q(z+a-z+a)}{4 \pi \epsilon_{0}\left(z^{2}-a^{2}\right)}$
$=\frac{2 q a}{4 \pi \epsilon_{0}\left(z^{2}-a^{2}\right)}=\frac{p}{4 \pi \epsilon_{0}\left(z^{2}-a^{2}\right)}$
where,
$\epsilon_{0}=$ Permittivity of free space
$p=$ Dipole moment of the system of two charges $=2 qa$
$(b)$ Distance $r$ is much greater than half of the distance between the two charges. Hence, the potential $(V)$ at a distance $r$ is inversely proportional to square of the distance. i.e. $V \propto \frac{1}{r^{2}}$
$(c)$ zero The answer does not change if the path of the test is not along the $x$ -axis.
A test charge is moved from point $(5,0,0)$ to point $(-7,0,0)$ along the $x$ -axis.
Electrostatic potential $(V_1)$ at point $(5,0,0)$ is given by,
$V_{1}=\frac{-q}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{1}{\sqrt{(5-0)^{2}+(-a)^{2}}}+\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{1}{(5-0)^{2}+a^{2}}$
$=\frac{-q}{4 \pi \epsilon_{0} \sqrt{25^{2}+a^{2}}}+\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} \sqrt{25+a^{2}}}$
Electrostatic potential, $V _{2}$, at point $(-7,0,0)$ is given by,
$V_{2}=\frac{-q}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac{1}{\sqrt{(-7)^{2}+(-a)^{2}}}+\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \frac {1}{\sqrt{(-7)^{2}+(a)^{2}}}$
$=\frac{-q}{4 \pi \epsilon_{0} \sqrt{49+a^{2}}}+\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{1}{\sqrt{49+a^{2}}}$
Hence, no work is done in moving a small test charge from point $(5,0,0)$ to point $(-7,0,0)$ along the $x-$ axis
The answer does not change because work done by the electrostatic field in moving a test charge between the two points is independent of the path connecting the two points.
निम्न चित्र में एक बिन्दु आवेश को बिन्दु $P$ से $A$, $B$ तथा $C$ तक लाने में कार्य क्रमश: $W_A$, $W_B$ तथा $W_c$ ,है, तब
मूल बिंदु पर एक $8 \,mC$ का आवेश अवस्थित है। $-2 \times 10^{-9}\, C$ के एक छोटे से आवेश को बिंदु $P (0,0,3\, cm )$ से, बिंदु $R (0,6\, cm , 9\, cm )$ से होकर, बिंदु $Q (0,4 \,cm , 0)$ तक ले जाने में किया गया कार्य परिकलित कीजिए
चित्र में दर्शाए अनुसार चार आवेश भुजा $d$ वाले किसी वर्ग $ABCD$ के शीर्षों पर व्यवस्थित किए गए हैं।
$(a)$ इस व्यवस्था को एक साथ बनाने में किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।
$(b)$ कोई आवेश $q_{ 0 }$ वर्ग के केंद्र $E$ पर लाया जाता है तथा चारों आवेश अपने शीर्षों पर दृढ़ रहते हैं। ऐसा करने के लिए कितना अतिरिक्त कार्य करना पड़ता है?
इस प्रश्न में दो कथन हैं, कथन$-1$ तथा कथन$-2$। इन कथनों के बाद दिये गये चार विकल्पों में से उस विकल्प का चयन कीजिए जो इन प्रकथनों का सर्वोत्तम वर्णन करता है।
कथन$-1 :$ बिन्दु $P$ से, बिन्दु $Q$, तक एक आवेशित कण की गति से, कण पर एक स्थिर विद्युत क्षेत्र द्वारा परिणामी किया गया कार्य, बिन्दु $P$ से बिन्दु $Q$ तक जोड़े जाने वाले पथ से स्वतंत्र है।
कथन$-2 :$ एक संरक्षी बल द्वारा एक पिण्ड पर, एक बन्द लूप में गति करने से किया गया परिणामी कार्य शून्य है।
विरामावस्था से एक बिन्दु धन आवेश को एक एकसमान घनत्व के धनात्मक रेखीय आवेश से $r _{0}$ दूरी पर छोड़ते हैं। बिन्दु आवेश की चाल $( v )$ रेखीय आवेश से तात्क्षणिक दूरी $r$ के फलन के रूप में समानुपाती होगी :-