प्रश्न:

दो बिंदु आवेश qA​=3μC और qB​=−3μC वैक्यूम में 20 सेमी की दूरी पर स्थित हैं। (a) यदि समंजस्थ बिंदु AB के बीच बिंदु O पर विद्युत फील्ड कितना होगा? (b) अगर इस बिंदु पर एक नकारात्मक परीक्षण चार्ज 1.5×10^−9C के मान का इस्तेमाल करके रखा जाता है, तो परीक्षण चार्ज द्वारा अनुभवित बल क्या होगा?

उत्तर:

a) दो बिंदुओं की वज्री क्षेत्र समिति O पर ० होगी। इसलिए, केंद्रबिन्दु पर qA​ और qB​ के वज्री क्षेत्र एक दूसरे को कैंसल आपशी कर देते हैं।

b) परीक्षण चार्ज द्वारा अनुभवित बल ० होगा, क्योंकि कैंसल क्षेत्र O पर ० होगी।

प्रश्न:

G me​mp​ ke^2 / अनुपात बिनांकी है कि क्या जांचें। भौतिक सांख्यिकी के टेबल उठाएं और इस अनुपात की मूल्य निर्धारित करें। यह अनुपात क्या दर्शाता है?

उत्तर:

1. पहले, G me​mp​ ke^2 / अनुपात बिनांकी है कि जांचें। इसके लिए, अनुपात में प्रत्येक पद के आयाम की गणना करें। ke^2 का आयाम [ML^2T^-2] होता है, G का आयाम [ML^3T^-2] होता है, और mep का आयाम [ML^2T^-2] होता है। चूंकि अनुपात में दो मापों के आयाम एक समान हैं, इसलिए वह बिनांकी है।

2. भौतिक सांख्यिकी के टेबल उठाएं और इस अनुपात की मूल्य निर्धारित करें। अनुपात G me​mp​ ke^2 की मूल्य लगभग 8.98755 x 10^9 होती है।

3. यह अनुपात दो प्रोटॉन बीच में वैद्युतिक बल को दर्शाता है। अनुपात की मान प्रोटॉनों के बीच 1 मीटर की दूरी पर वैद्युतिक बल (न्यूटन में) के बराबर होती है।

प्रश्न:

चौकों A (qA​=2μC), B (qB​=−5μC), C (qC​=2μC) और D (qD​=−5μC) पर चार बिंदु एक वर्ग ABCD में स्थित हैं, जिनका पक्ष 10 सेमी है। केंद्रबिंदु पर 1μC के चार्ज के लिए बल क्या होगा?

उत्तर:

1. वर्ग के प्रत्येक चार्ज और केंद्रबिंदु के बीच की दूरी की गणना करें: A: 5 सेमी B: 7.07 सेमी C: 5 सेमी D: 7.07 सेमी

2. प्रतिसंघ की विद्युत क्षमता का उपयोग करके प्रत्येक चार्ज और केंद्रबिंदु के बीच बल की गणना करें: A: F_A = (8.99 x 10^9 Nm^2/C^2) x (2 x 10^-6 C) / (5 x 10^-2 m)^2 = 7.192 x 10^-5 N B: F_B = (8.99 x 10^9 Nm^2/C^2) x (-5 x 10^-6 C) / (7.07 x 10^-2 m)^2 = -3.938 x 10^-5 N C: F_C = (8.99 x 10^9 Nm^2/C^2) x (2 x 10^-6 C) / (5 x 10^-2 m)^2 = 7.192 x 10^-5 N D: F_D = (8.99 x 10^9 Nm^2/C^2) x (-5 x 10^-6 C) / (7.07 x 10^-2 m)^2 = -3.938 x 10^-5 N

3. चार्ज के केंद्र पर होने वाले कुल बल की गणना के लिए बलों को जोड़ें: F_total = F_A + F_B + F_C + F_D = 7.192 x 10^-5 N + (-3.938 x 10^-5 N) + (7.192 x 10^-5 N) + (-3.938 x 10^-5 N) = 0

इसलिए, वर्ग के केंद्र पर रखे गए 1μC के चार्ज पर बल 0 N होगा।

प्रश्न:

(a) एक विशेष विद्युत क्षेत्र आवेश को विचार करें। एक छोटे परीक्षण चार्ज को आवेश के एक शून्य बिंदु (यानी, जहां E = 0) पर रखा जाता है। दिखाएं कि परीक्षण चार्ज की स्थिरता अनिवार्य रूप से अस्थिर होती है। (b) एक सरल आवेश के लिए इस परिणाम को सत्यापित करें, जो एक निश्चित दूरी पर होने वाले दो बिंदुओं के समान मात्रा और चिन्ह होते हैं।

उत्तर:

एक शून्य बिंदु पर, विद्युत क्षेत्र शून्य होता है। इसका अर्थ है कि परीक्षण विद्युतचार्ज पर कोई समुद्री बल प्रभावित नहीं हो रहा है। यदि परीक्षण विद्युतचार्ज अपनी स्थिरता स्थान से हटा दिया जाता है, तो विद्युत क्षेत्र अब शून्य नहीं होगा और परीक्षण विद्युतचार्ज पर कुल बल प्रभावित होगा। यह कुल बल परीक्षण विद्युतचार्ज को उसकी स्थिरता स्थिति से दूर ले जाने के लिए काम करेगा, इस प्रकार परीक्षण विद्युतचार्ज की स्थायित्व अस्थिर हो जाएगी।

दो समान राशि और चार्ज की सरल व्यवस्था के लिए इस परिणाम की पुष्टि करने के लिए, हम शून्य बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की गणना कर सकते हैं। एकल बिंदु चार्ज के कारण बिंदु पर विद्युत क्षेत्र दिया गया है, जो E = kq/r² के रूप में दिया जाता है, यहां k कुलों का स्थायी है, q बिंदु चार्ज का है और r वह दूरी है जिसके चार्ज के बिंदु से विद्युत क्षेत्र की गणना की जा रही है। शून्य बिंदु पर विद्युत क्षेत्र प्रत्येक चार्ज के कारण विद्युत क्षेत्रों के योग की गणना होती है। चार्जों की राशि और संकेतन बराबर होने के कारण, वे एक दूसरे को रद्द कर देंगे, जिससे कुल विद्युत क्षेत्र शून्य होगा। यह पुष्टि करता है कि परीक्षण विद्युतचार्ज की स्थायित्व अस्थिर है, क्योंकि शून्य बिंदु पर विद्युत क्षेत्र है।

प्रश्न:

(a) दो इंसुलेटेड चार्ज वाले तांबे के गोल पट्टों A और B के केंद्रों का दूरी के बीच अलगाव 50 सेमी है। प्रति चार्ज पर 6.5×10^−7 सी रहा है, तो वैद्युतिक प्रतिस्पर्धा की सांस्कृतिक बाहरी बल क्या है? A और B के त्रिज्याओं को दूरी के तुलना में लघु माना जाता है। (बी) यदि हर गोला उपरोक्त मात्रा के द्वारा चार्ज़ किया जाता है, और इन दोनों के बीच की दूरी को आधा करने के लिए क्या होगा विस्फोट का बल?

उत्तर:

(a) दो चार्ज वाले पट्टों के बीच विद्युतिक प्रतिस्पर्धा का बल कुलों के अनुसार दिया जाता है:

एफ = के * (क्यू1 * क्यू2) / (र^2)

यहां क कुलों की स्थापना (8.99 x 10^9 N m^2/C^2) है, क्यू1 और क्यू2 दो पट्टों पर चार्ज हैं, और र उनके बीच की दूरी है।

दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करके, हमें मिलता है:

एफ = 8.99 x 10^9 N m^2/C^2 * (6.5 x 10^-7 C)^2 / (50 cm)^2

एफ = 2.71 x 10^-4 N

(बी) दूसरे भाग के लिए, हमें चार्ज को दोगुना करना है और दूरी को आधा करना है।

एफ = 8.99 x 10^9 N m^2/C^2 * (2 * 6.5 x 10^-7 C)^2 / (25 cm)^2

एफ = 10.85 x 10^-4 N

प्रश्न:

एक काले बक्से के सतह पर विद्युत क्षेत्र का सतह ध्यान से मापन से पता चलता है कि सतह के माध्यम से बाहरी प्रवाहित विद्युत क्षेत्र 8.0×10^3Nm^2/C है। (अ) बॉक्स के अंदर का कुल चार्ज क्या है? (बी) यदि बॉक्स के सतह से बाहरी प्रवाहित विद्युत क्षेत्र शून्य होता है, क्या आप यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि बॉक्स के अंदर कोई चार्ज नहीं है? क्यों या क्यों नहीं?

उत्तर:

(अ) बॉक्स के अंदर के कुल चार्ज की गणना ई०E०A = प्रतिस्थापित करके कर सकते हैं, जहां ई० एकीकता एकांत क्षेत्रशून्यता है, E० विद्युत क्षेत्र है, और ए बॉक्स का क्षेत्र है। समीकरण को आगे बढ़ाते हुए, हमें मिलता है: कुल चार्ज = (8.0×10^3Nm^2/C)/(ε₀E₀A)।

(ब) नहीं, आप यह निर्धारित नहीं कर सकते कि अगर बॉक्स की सतह से बाहरी प्रवाहित विद्युत क्षेत्र शून्य होता है, तो बॉक्स के अंदर कोई चार्ज नहीं है। इसलिए, क्योंकि चार्ज को शून्य करने के बावजूद, विद्युत क्षेत्र शून्य हो सकता है।

प्रश्न:

मिलिकन के तेल बूँद प्रयोग में, एक 12 अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन्स वाली तेल बूँद का आवारण हमेशा के लिए 2.55×10^4NC^−1 के एक स्थिर विद्युतीय क्षेत्र में रखा जाता है। तेल की घनत्वा 1.26 ग्राम सेमी^−3 है। तेल बूँद के त्रिज्या का अनुमान लगाएँ। [g = 9.8 मी/सेक^−2; e=1.60×10^−19 कुलोम्ब].

उत्तर:

1. इकाई के तरीके से तेल बूँद के आवेश कोलंब के समीकरण का उपयोग करके गणना करें: e = 12 x 1.60 x 10^-19 C = 1.92 x 10^-18 C

2. विद्युतीय क्षेत्र शक्ति को कोलंब के समीकरण का उपयोग करके गणना करें: E = 2.55 x 10^4 न्यूटन/कुलोम्ब / 1.92 x 10^-18 कुलोम्ब = 1.32 x 10^22 न्यूटन/कुलोम्ब

3. तेल बूँद पर कार्य करने वाली बाल को कोलंब के समीकरण का उपयोग करके गणना करें: F = 1.92 x 10^-18 कुलोम्ब x 1.32 x 10^22 न्यूटन/कुलोम्ब = 2.53 x 10^4 न्यूटन

4. तेल बूँद की भार को कोलंब के समीकरण का उपयोग करके गणना करें: m = 1.26 ग्राम/सेमी^3 x (4/3)पाईr^3 = 4/3पाईr^3

5. तेल बूँद का त्रिज्या कोलंब के समीकरण का उपयोग करके गणना करें: F = ma 2.53 x 10^4 न्यूटन = 4/3पाईr^3 x 9.8 मी/सेक^2 r = (2.53 x 10^4 न्यूटन / (4/3पाई x 9.8 मी/सेक^2))^1/3 r = 1.59 x 10^-8 मीटर

प्रश्न:

अब माना जाता है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (जो साधारण पदार्थ के नाभियों से मिलते हैं) वास्तव में क्वार्क्स के रूप में बनाए गए होते हैं। एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन में हर एक क्वार्क्स तीन-तीन क्वार्क्स से मिलते हैं। ‘ऊपर’ क्वार्क्स (को u द्वारा चिह्नित किया गया है) जिसका चार्ज + (2/3) e है, और ‘नीचे’ क्वार्क्स (को d द्वारा चिह्नित किया गया है) जिसका चार्ज (-1/3) e है, इलेक्ट्रॉन के साथ साधारण पदार्थ बनाते हैं। (अन्य प्रकार के क्वार्क्स भी पाए गए हैं जो अलग-अलग असामान्य पदार्थों का उत्पादन करते हैं।) एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन के संभव क्वार्क्स संयोजन की विचारशक्ति का सुझाव दें।

उत्तर:

1. एक प्रोटॉन में दो ‘ऊपर’ क्वार्क्स (u द्वारा चिह्नित) और एक ‘नीचे’ क्वार्क्स (d द्वारा चिह्नित) होते हैं।
2. एक न्यूट्रॉन में एक ‘ऊपर’ क्वार्क्स (u द्वारा चिह्नित) और दो ‘नीचे’ क्वार्क्स (d द्वारा चिह्नित) होते हैं।
3. इसलिए, एक प्रोटॉन के क्वार्क्स संयोजन uud होता है और एक न्यूट्रॉन के क्वार्क्स संयोजन udd होता है।

प्रश्न:

हवा में दो छोटे चार्जित गोलाकार क्षेत्रों के बीच तालिका होने के कारण होने वाली बाल क्या है जिनका चार्ज 2×10^−7C और 3×10^−7C है और इनके बीच की दूरी 30 सेमी है?

उत्तर:

चरण 1: दो चार्जित गोलाकार क्षेत्रों के बीच विद्युतीय क्षेत्र (E) की गणना करें। इसे कुलोंब का कानून का उपयोग करके किया जा सकता है, जो कहता है कि दो चार्जित कणों के बीच बाल उनके उत्पाद का उत्पाद होता है जो उनके बीच की दूरी (r), को वर्ग में कर दिया गया है:

E = (q1q2)/(4πईप्सिलॉनr^2)

चरण 2: दो चार्जित क्षेत्रों के बीच की बाल (F) की गणना करें। इसे यूनिवर्सल गुरुत्वाकर्षण के न्यूटन का कानून का उपयोग करके किया जा सकता है, जो कहता है कि दो वस्तुओं के बीच बाल उनके मासों (m1 और m2) का उत्पाद होता है जो उनके बीच की दूरी के वर्ग में किया जाता है:

F = (m1*m2)/(r^2)

चरण 3: E के लिए q1, q2, r, और ईप्सिलॉन के लिए मानों को सब्सटिट्यूट करें और दो चार्जित क्षेत्रों के बीच विद्युतीय क्षेत्र की गणना करने के लिए E के समीकरण में इनके मानों का प्रयोग करें:

E = (2×10^−7C * 3×10^−7C)/(4पाई8.85e-12*(30 सेमी)^2)

चरण 4: F के लिए m1, m2, और r के लिए मानों को सब्सटिट्यूट करें और दो चार्जित क्षेत्रों के बीच बाल की गणना करने के लिए F के समीकरण में इनके मानों का प्रयोग करें:

F = (2×10^−7C * 3×10^−7C)/((30 सेमी)^2)

Step 1: Calculate the original force of repulsion between the two spheres A and B:

F = k * (qA * qB) / r^2 = (8.99 * 10^9 N m^2/C^2) * (6.5 * 10^7 C) * (6.5 * 10^7 C) / (0.5 m)^2 = 8.99 * 10^9 N m^2/C^2 * 42.25 * 10^14 C^2 / 0.25 m^2 = 1.844725 * 10^26 N

Step 2: Calculate the charge on the third sphere after it has been brought in contact with the first sphere:

The total charge after contact will be (qA + qC), where qC is the charge on the third sphere. Since the first sphere has a charge of 6.5 * 10^7 C and the third sphere is uncharged initially, we have:

qA + qC = 6.5 * 10^7 C

Step 3: Calculate the charge on the third sphere after it has been brought in contact with the second sphere:

The total charge after contact will be (qB + qC), where qB is the charge on the second sphere. Since the second sphere has a charge of -6.5 * 10^7 C, we have:

qB + qC = -6.5 * 10^7 C

Step 4: Solve the above two equations simultaneously to find qC:

6.5 * 10^7 C + qC = -6.5 * 10^7 C qC = -13 * 10^7 C

Step 5: Calculate the new force of repulsion between spheres A and B after the third sphere is removed:

Using Coulomb’s law: F’ = k * (qA * qB) / r^2 = (8.99 * 10^9 N m^2/C^2) * (6.5 * 10^7 C) * (-6.5 * 10^7 C) / (0.5 m)^2 = 1.844725 * 10^26 N

Therefore, the new force of repulsion between spheres A and B is still 1.844725 * 10^26 N.

F = 9×10^4 N/C (electric field) r = 2 cm (distance)

Step 2: Convert the distance to meters. r = 2 cm = 0.02 m

Step 3: Use the formula for electric field produced by an infinite line charge: E = λ / (2πϵ0r)

Step 4: Rearrange the formula to solve for λ (linear charge density): λ = E * 2πϵ0r

Step 5: Substitute the given values into the formula: λ = 9×10^4 N/C * 2π * (8.854×10^-12 C^2/(N·m^2)) * 0.02 m

Step 6: Calculate the linear charge density: λ ≈ 9.0 × 10^-7 C/m

Therefore, the linear charge density is approximately 9.0 × 10^-7 C/m.

दिया गया है: विद्युत क्षेत्र (ई) = 9×10^4 एन/सी, दूरी (डी) = 2 सेंमी

चरण 2: रेखीय आवेश घनत्व के लिए सूत्र का उपयोग करें। रेखीय आवेश घनत्व (λ) = ई/डी

चरण 3: सूत्र में दिए गए मानों की जगह बदलें। λ = (9×10^4 एन/सी)/(2 सेंमी)

चरण 4: रेखीय आवेश घनत्व की गणना करें। λ = 4.5×10^4 कूलोम्ब/मीटर

प्रश्न:

क) ‘एक वस्त्र के विद्युत आवेश को क्वांटाइज किया जा सकता है’ कथन का अर्थ समझाएं। ख) माक्रोस्कोपिक, यानी बड़े पैमाने पर आवेशों के साथ क्वांटाइजेशन को अनदेखा क्यों किया जा सकता है?

उत्तर:

क) ‘एक वस्त्र के विद्युत आवेश को क्वांटाइज किया जा सकता है’ अर्थात विद्युत आवेश को केवल विभाज्य, एकबारीक मात्राओं में मौजूद हो सकता है, जबकि इसे एक प्राचीनरूप में नहीं रखा जा सकता है।

ख) विद्युत आवेश क्वांटाइजेशन को माक्रोस्कोपिक परिमाणों के साथ व्यवहार करते समय नजरअंदाज किया जा सकता है क्योंकि क्वांटाइजेशन के प्रभाव केवल परमाणु व उप-परमाणु स्तर पर महत्वपूर्ण होते हैं। माक्रोस्कोपिक परिमाणों पर, विद्युत आवेश के विभाज्य स्वभाव को मानलिया जा सकता है, और विद्युत आवेश को निरंतर माना जा सकता है।

प्रश्न:

एक विपरीत विद्युत के समांतर गर्मी विक्षेपण पर कार्यरत घात निर्धारित करें, जिसका विपरीत प्रभाव 4×10^− 9सीमी होता है।

उत्तर:

1. विपरीत विद्युत को एसआई माप में बदलें: 4 × 10^−9 सीमी = 4 × 10^−9 एन एम

2. विद्युत क्षेत्र की मात्रा निर्धारित करें: 5 × 10^4 एन सी^−1 = 5 × 10^8 एन सी^−1

3. विपरीत विद्युत क्रियाशक की मात्रा निर्धारित करें: एफ = 4 × 10^−9 एन एम × 5 × 10^8 एन सी^−1 = 2 × 10^−1 एन

4. विपरीत विद्युत के समांतर गर्मी विक्षेपण पर कार्यरत घात की मात्रा निर्धारित करें: त = एफ × सिन(30°) = 2 × 10^−1 एन × 0.5 = 1 × 10^−1 एन एम

प्रश्न:

एक क्षुद्र गौसियन पृष्ठी के केंद्र में एक बिंदु आवेश 2.0μ के होता है, हारा 9.0 सेमी के कोने पर होता है। पृष्ठी में कुल विद्युत आवेश क्या है?

उत्तर:

1. कोलम्ब के नियम का उपयोग करके क्यूब के केंद्र में विद्युत क्षेत्र का निर्धारण करें: ई = क्यू/आर2, यहाँ क समंदरी नियम है, क्यू विद्युत आवेश, और आर केंद्र से बिंदु आवेश तक की दूरी है।

2. मोड़ की प्रत्येक प्रकार का क्षेत्र का निर्धारण करें: ए = ल2, यहाँ ल कोणे की लंबाई है।

3. प्रत्येक प्रकार के माध्यम से विद्युत आवेश का निर्धारण करें: फ़ = ईए, यहाँ ई विद्युत क्षेत्र है और ए प्रकार का क्षेत्र है।

4. प्रत्येक प्रकार के विद्युत आवेश को जोड़ें और क्यूब के माध्यम से कुल विद्युत आवेश प्राप्त करें: कुल = फ़1 + फ़2 + फ़3 + फ़4 + फ़5 + फ़6।

5. कुल विद्युत आवेश क्षुद्र रूप से निकालने के लिए, कुल विद्युत आवेश से विपरीत प्रकार के विद्युत आवेश को कम करके उत्पन्न होता है। उदाहरण के लिए, ऊपरी प्रकार के आवेश से नीचे के प्रकार के आवेश को कम करें।

प्रश्न:

एक लंबी पतली तार के कारण प्राप्त विद्युत क्षेत्र का सूत्र प्राप्त करें, बिना गौस के साथ कानून का उपयोग करें।[संकेत: कोलंब के नियम का सीधे उपयोग करें और आवश्यक ऐन्टीग्रल का मूल्यांकन करें।]

उत्तर:

1. याद रखें कि एक बिंदु आवेश के कारण विद्युत क्षेत्र का सूत्र यहाँ कोलंब के नियम द्वारा दिया जाता है:

ए = क्यू/आर2, जहाँ के कोलंब का स्थाई और आर अंतर है।

2. क्योंकि तार में समानतामक रैखिक धारिता होती है, तो तार पर कुल धारा को तार की लंबाई पर रैखिक धारिता के अंतरक के बहुरूप में प्राप्त किया जा सकता है।

3. इस प्रकार, तार के कारण उत्पन्न विद्युत क्षेत्र को तार पर हर बिंदु धारा के कारण विद्युत क्षेत्र के योग की रैखिक धारिता के साथ गुणा किया जाता है:

ए = क्यूλ∫(1/आर2)डीआर, जहाँ आर बिंदु धारानुक्र के अंतर से है।

4. सूत्र में तार के कारण विद्युत क्षेत्र का सारणीय निर्णय करने के लिए योग की जांच करें: ए = क्यूλ/आर

प्रश्न:

एक निर्दिष्ट अंतरिक्ष क्षेत्र में, विद्युत क्षेत्र z-दिशा के साथ बढ़ता है। हालांकि, प्रत्येक मीटर के लिए 10^5 NC^−1 m^−1 की दर से भिन्न z-दिशा के साथ। एक प्रणाली कितनी बल और संधि को प्राप्त करती है जिसमें कुल डिपोल क्षेत्र नागेशी जीर्ण है 10^−7 सीएम?

उत्तर:

1. कुल डिपोल क्षेत्र की मात्रा की गणना करें: 10^−7 सीएम

2. क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र की मात्रा निर्धारित करें: 10^5 NC^−1 m^−1 प्रति मीटर

3. प्रणाली द्वारा अनुभवित बल की गणना करें: 10^−7 सीएम x 10^5 NC^−1 m^−1 = 10^−2 एन

4. प्रणाली द्वारा अनुभवित संधि की गणना करें: 10^−7 सीएम x 10^5 NC^−1 m^−1 x 1 मीटर = 10^−2 एनएम

प्रश्न:

दो बड़ी, पतली धातु चादरें परस्पर सम्मिश्रणयोग्य और निकट होती हैं। उनकी आंतरिक बांहों पर, प्लेट्स को विपरीत चिन्ह की पृष्ठीय भारीता और गुणस्तर की 17.0×10^−22 सी/मीटर होती है। E: (a) पहली प्लेट के बाहरी क्षेत्र में. (b) दूसरी प्लेट के बाहरी क्षेत्र में, और (c) प्लेट्स के बीच?

उत्तर:

a) पहली प्लेट के बाहरी क्षेत्र में, E = 0 क्योंकि विद्युत क्षेत्र केवल दो प्लेट्स के बीच ही होता है।

b) दूसरी प्लेट के बाहरी क्षेत्र में, E = 0 क्योंकि विद्युत क्षेत्र केवल दो प्लेट्स के बीच ही होता है।

c) प्लेट्स के बीच, E = (17.0×10^−22 सी/मीटर) / (8.85 * 10^-12 सी^2/न्यूटन-मीटर^2) = 1.9 * 10^9 न्यूटन/कूलम्ब

प्रश्न:

एक बिंदु चार्ज एक गोलाकार गॉस्ट सतह से गुजरते विद्युत धारितता का कारण है, -1.0×10^3 एनएम^2/सी की आंतरिक गॉस्टी विद्युतीय पूर्णता। (a) चार्ज की मूलयांकन (b) इनपुट गोलाक के तत्व सीमित के माध्यम से गुजराने विद्युत की मात्रा क्या है?

उत्तर:

a) चार्ज की मूलयांकन: एकल इलेक्ट्रॉन का चार्ज 1.6 x 10^-19 सी है, इसलिए चार्ज की मात्रा है 3 x 10^-7 सी / 1.6 x 10^-19 सी = 1.875 x 10^12 इलेक्ट्रॉन्स।

b) उपलब्ध जानकारी से चार्ज की मूल्य नहीं दी जाती है, और नहीं निर्धारित की जा सकती है।

प्रश्न:

एक पॉलिथीन टुकड़ा जेबर के साथ रगड़ लिया जाता है, इसे -3×10^−7 सी विधुत चार्ज प्राप्त होता है। a) कितने इलेक्ट्रॉन (कौन से से कौन से?) के प्रतियोगिता है? b) जूल से पॉलिथीन में भारांकन की स्थानांतरण होती है?

उत्तर:

a) इलेक्ट्रॉन की मूल्यांकन की आकलनिक गिनती करें: एकल इलेक्ट्रॉन का चार्ज 1.6 x 10^-19 सी है, इसलिए इलेक्ट्रॉन की संख्या आकलन होती है 3 x 10^-7 सी / 1.6 x 10^-19 सी = 1.875 x 10^12 इलेक्ट्रॉन्स। b) पॉलिथीन से जूल में भारांकन की स्थानांतरण नहीं होती है।

b) क्या ऊन से पॉलिथीन में द्रव्य का स्थानांतरण होता है? नहीं, ऊन से पॉलिथीन में द्रव्य का स्थानांतरण नहीं होता है। चार्ज स्थानांतरण एक सामग्री से दूसरे सामग्री में इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के कारण होता है, न कि द्रव्य का स्थानांतरण।

सवाल:

2.4 मीटर व्यास वाले एक यौगिक से चार्जित धरात्मक गोलका के सतहीय चार्ज प्रतिष्ठा 80 म्यूसी/मीटर^2 है। (अ) गोलका पर चार्ज ढूंढें। (ब) गोलका की सतह से निकलने वाला कुल विद्युतीय विकीर्ण क्या है?

उत्तर:

अ) गोलका पर चार्ज = पाईआर^2 x सतहीय चार्ज प्रतिष्ठा = 3.14 x (1.2 मीटर)^2 x 80 म्यूसी/मीटर^2 = 4,259.2 म्यूसी

ब) गोलका की सतह से निकलने वाला कुल विद्युतीय विकीर्ण = सतहीय चार्ज प्रतिष्ठा x सतह क्षेत्रफल = 80 म्यूसी/मीटर^2 x 4पाईर^2 = 4पाई x (1.2 मीटर)^2 x 80 म्यूसी/मीटर^2 = 75,398.4 म्यूसी मीटर^2