$(a)$ દર્શાવો કે વિદ્યુતભારિત સપાટીની એક બાજુથી બીજી બાજુએ સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રનો લંબ ઘટક અસતત હોય છે, જે $(E_2 - E_1) \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\hat{n}$ એ સપાટીને કોઈ બિંદુએ લંબ એકમ સદિશ છે અને $\sigma$ એ તે બિંદુએ પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા છે। ($\hat{n}$ ની દિશા બાજુ $1$ થી બાજુ $2$ તરફ છે।) આથી, દર્શાવો કે વાહકની બરાબર બહાર વિદ્યુતક્ષેત્ર $\frac{\sigma \hat{n}}{\varepsilon_0}$ છે। $(b)$ દર્શાવો કે સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્રનો સ્પર્શકીય ઘટક વિદ્યુતભારિત સપાટીની એક બાજુથી બીજી બાજુએ સતત હોય છે।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
$(A)$ વિદ્યુતભારિત સપાટીના નાના ક્ષેત્રફળને આવરી લેતું એક નાનું ગોસિયન પિલબોક્સ (નળાકાર) ધ્યાનમાં લો જેનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે। ગોસના નિયમ મુજબ, પિલબોક્સમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ $\oint E \cdot dA = \frac{q_{enclosed}}{\varepsilon_0}$ છે। બાજુઓમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ અવગણ્ય છે। બે સપાટીઓમાંથી પસાર થતું ફ્લક્સ $(E_{2n} - E_{1n})A = \frac{\sigma A}{\varepsilon_0}$ છે, જ્યાં $E_{2n}$ અને $E_{1n}$ એ લંબ ઘટકો છે। આમ, $(E_2 - E_1) \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$। વાહક માટે, અંદરનું ક્ષેત્ર $E_1 = 0$ છે, તેથી $E_2 \cdot \hat{n} = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$, જે સૂચવે છે કે $E = \frac{\sigma \hat{n}}{\varepsilon_0}$। $(b)$ સપાટી પર રહેલ લંબાઈ $l$ અને પહોળાઈ $w$ ધરાવતો એક નાનો લંબચોરસ ગાળો ધ્યાનમાં લો। બંધ ગાળામાં વિદ્યુતભારને ફેરવવા માટે સ્થિત-વિદ્યુત ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય શૂન્ય છે $(\oint E \cdot dl = 0)$। જેમ પહોળાઈ $w \to 0$ થાય છે, તેમ બાજુઓમાંથી મળતું યોગદાન શૂન્ય થઈ જાય છે, અને $(E_{1t} - E_{2t})l = 0$ બાકી રહે છે, જ્યાં $E_{1t}$ અને $E_{2t}$ એ સ્પર્શકીય ઘટકો છે। આમ, $E_{1t} = E_{2t}$, જે સાબિત કરે છે કે સ્પર્શકીય ઘટક સતત છે।

Explore More

Similar Questions

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક અલગ કરેલા ગોળામાં ધન વિદ્યુતભારનું સમાન કદ વિતરણ છે. નીચે દર્શાવેલ વક્રોમાંથી કયો વક્ર ગોળાના કેન્દ્રથી $r$ અંતરના વિધેય તરીકે વિદ્યુતક્ષેત્રના મૂલ્યનો આધાર યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે?

એક ચાર્જ થયેલા કેપેસિટરની બે પ્લેટો વચ્ચે મૂકાયેલા વિદ્યુતભારિત કણ પર $10 \; N$ નું બળ લાગે છે. જો કેપેસિટરની એક પ્લેટ દૂર કરવામાં આવે,તો તે કણ પર લાગતું બળ ...... $N$ થશે.

વીજભારિત પોલો ગોળો કયા બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરતો નથી?

$m$ દળ અને $l$ લંબાઈનો એક સમાન સળિયો $AB$ તેના મધ્યબિંદુ $C$ પર મિજાગરાથી જોડાયેલ છે. સળિયાના ડાબા અર્ધભાગ $(AC)$ પર રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા $-\lambda$ અને જમણા અર્ધભાગ $(CB)$ પર $+\lambda$ છે,જ્યાં $\lambda$ અચળ છે. સળિયાની નજીક સમાન પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\sigma$ ધરાવતી એક મોટી અવાહક પ્લેટ પણ છે. શરૂઆતમાં,સળિયાને પ્લેટને લંબ રાખવામાં આવે છે. સળિયાનો છેડો $A$ શરૂઆતમાં $d$ અંતરે છે. હવે,સળિયાને કાગળના સમતલમાં નાના ખૂણે $\theta$ ફેરવીને મુક્ત કરવામાં આવે છે. નાના કોણીય દોલનોનો આવર્તકાળ કેટલો હશે?

ગોળીય સંમિત વિદ્યુતભાર વિતરણ માટે વિદ્યુતભારની ઘનતા $\rho(r) = \rho_0 \left( \frac{5}{4} - \frac{r}{R} \right)$ છે,જ્યાં $r \le R$ અને $r > R$ માટે $\rho(r) = 0$ છે. ઉગમબિંદુથી $r$ અંતરે $(r < R)$ વિદ્યુતક્ષેત્ર શોધો.

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo