બે બિંદુવત્ વિદ્યુતભારો $q_{ A }=3\; \mu \,C$ અને $q_{ B }=-3\; \mu \,C$ એકબીજાથી શૂન્યાવકાશમાં $20\, cm$ દૂર રહેલા છે. $(a)$ બે વિદ્યુતભારોને જોડતી રેખાના મધ્યબિંદુ0 આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું હશે? $(b)$ જો $1.5 \times 10^{-9}\; C$ માન ધરાવતો એક ઋણ પરિક્ષણ વિદ્યુતભાર આ બિંદુએ મૂકવામાં આવે તો તેના પર લાગતું બળ કેટલું હશે?
$(a)$ The situation is represented in the given figure. $O$ is the mid-point of line $AB.$
Distance between the two charges, $AB =20\, cm$
$\therefore AO = OB =10 \,cm$
Net electric field at point $O = E$
Electric field at point $O$ caused by $+3 \,\mu\, C$ charge,
$E_{1}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{3 \times 10^{-6}}{(O A)^{2}}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{3 \times 10^{-6}}{\left(10 \times 10^{-2}\right)^{2}} N C^{-1} \quad$ along $O B$
Where, $\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space and $\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}}=9 \times 10^{9} \,N\,m ^{2} \,C ^{-2}$
Therefore, Magnitude of electric field at point $O$ caused by $-3\, \mu \,C$ charge,
$E_{2}=\left|\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{-3 \times 10^{-6}}{(O B)^{2}}\right|$$=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{3 \times 10^{-6}}{\left(10 \times 10^{-2}\right)^{2}} N C^{-1}$ along $O B$
$\therefore E=E_{1}+E_{2}$$=2 \times \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \cdot \frac{3 \times 10^{-6}}{\left(10 \times 10^{-2}\right)^{2}} N C^{-1} \quad$ along $O B$
$\therefore E=2 \times 9 \times 10^{9} \times \frac{3 \times 10^{-6}}{\left(10 \times 10^{-2}\right)^{2}} \,N\, C^{-1}$
$=5.4 \times 10^{6} \,N\,C ^{-1}$ along $OB$
Therefore, the electric field at mid-point $O$ is $5.4 \times 10^{6} \,N\, C ^{-1}$ along $OB$.
$(b)$ A test charge of amount $1.5 \times 10^{-9} C$ is placed at mid-point $O$. $q=1.5 \times 10^{-9} \,C$
Force experienced by the test charge $= F$ $\therefore F = qE$
$=1.5 \times 10^{-9} \times 5.4 \times 10^{6}$
$=8.1 \times 10^{-3} \,N$
The force is directed along line $OA$. This is because the negative test charge is repelled by the charge placed at point $B$ but attracted towards point $A$. Therefore, the force experienced by the test charge is $8.1 \times 10^{-3}\, N$ along $OA$.
વિદ્યુતક્ષેત્ર સદિશ છે કે અદિશ છે. ? તે સમજાવો ?
$4.9 \times 10^{5} \;N / C$ મૂલ્ય ધરાવતું શિરોલંબ વિદ્યુતક્ષેત્ર, $0.1 \,g$ દળ ધરાવતા પાણીના બુંદને નીચે પડતું આટકાવવા પૂરતું છે. બુંદ પરનો વિધુતભાર........$ \times 10^{-9} \;C$ હશે
[$g =9.8 \,m / s ^{2}$ આપેલા ]
$‘a’$ બાજું ધરાવતાં સમઘનનાં દરેક શિરોબિંદુઓ આગળ બિંદુવત વિદ્યુતભારો $+ Q$ રાખવામાં આવ્યા છે. પરંતુ ઊગમબિંદુ આગળ $-Q$ વિદ્યુતભાર છે. સમઘનનાં કેન્દ્ર આગળ વિદ્યુતક્ષેત્ર ........... છે
$L=20\, cm$ લંબાઈ ધરાવતા તારમાંથી અર્ધવર્તુળાકાર ચાપ બનાવવામાં આવે છે.જો ચાપના સમાન બે અડધા ભાગમાં એકસમાન રીતે $+Q$ અને $-Q$ $\left[ {\left| Q \right| = {{10}^3}{\varepsilon _0}} \right]$ કુલંબ વિજભાર પથરાયેલો છે.[જ્યાં $\varepsilon _0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી ($SI$એકમમાં)] અર્ધવર્તુળાકાર ચાપના કેન્દ્ર પાસે કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું મળે?
$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી અર્ધરીંગ પર રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા $\lambda$ છે,તેના કેન્દ્ર પર $1\, C$ વિદ્યુતભાર મુક્તા તેના પર કેટલું બળ લાગશે?