2. Electric Potential and Capacitance
hard

पतले तार के दो छल्ले, जिनमें प्रत्येक की त्रिज्या $R$ है, अपने अक्षों को संपाती रखते हुए एक दूसरे से $d$ दूरी पर स्थित हैं। इन दोनों छल्लों के आवेश $ + q$ तथा $ - q$ हैं। दोनों छल्लों के केन्द्रों के बीच विभवान्तर है

A

Zero

B

$\frac{Q}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\,\left[ {\frac{1}{R} - \frac{1}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}} \right]$

C

$QR/4\pi {\varepsilon _0}{d^2}$

D

$\frac{Q}{{2\pi {\varepsilon _0}}}\left[ {\frac{1}{R} - \frac{1}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}} \right]$

(AIEEE-2005)

Solution

वलयों के केन्द्रों पर विभव होंगे  

${V_{{O_1}}} = \frac{{k.q}}{R} + \frac{{k( – q)}}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}$, ${V_{{O_2}}} = \frac{{k( – q)}}{R} + \frac{{kq}}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}$

${V_{{O_1}}} – {V_{{O_2}}} = 2kq\,\left[ {\frac{1}{R} – \frac{1}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}} \right]$$ = \frac{q}{{2\pi {\varepsilon _0}}}\left[ {\frac{1}{R} – \frac{1}{{\sqrt {{R^2} + {d^2}} }}} \right]$

Standard 12
Physics

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