એક સંપૂર્ણ વાહકની અંદર એક લંબગોળ પોલાણ (cavity) બનાવવામાં આવે છે. પોલાણના કેન્દ્રમાં એક ધન વિદ્યુતભાર $q$ મૂકવામાં આવે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બિંદુઓ $A$ અને $B$ પોલાણની સપાટી પર છે. તો

આકૃતિ સીઝિયમ ક્લોરાઈડ $(CsCl)$ ના સ્ફટિક એકમને દર્શાવે છે। સીઝિયમ પરમાણુઓ, જે ખુલ્લા વર્તુળો દ્વારા દર્શાવેલ છે, તે $0.40 \, nm$ બાજુવાળા ઘનના ખૂણાઓ પર સ્થિત છે, જ્યારે $Cl$ પરમાણુ ઘનના કેન્દ્રમાં સ્થિત છે। $Cs$ પરમાણુઓમાં એક ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ છે જ્યારે $Cl$ પરમાણુ વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે।
$(i)$ આઠ $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પરનું કુલ વિદ્યુતક્ષેત્ર કેટલું છે?
$(ii)$ ધારો કે ખૂણા $A$ પરનો $Cs$ પરમાણુ ગેરહાજર છે। તો બાકીના સાત $Cs$ પરમાણુઓને કારણે $Cl$ પરમાણુ પર લાગતું કુલ બળ કેટલું હશે?

નીચેનાના જવાબ આપો:
$(a)$ પૃથ્વીની સપાટીની સાપેક્ષમાં વાતાવરણનું ઉપરનું સ્તર લગભગ $400 \; kV$ પર છે,જે ઊંચાઈ સાથે ઘટતા વિદ્યુતક્ષેત્રને અનુરૂપ છે. પૃથ્વીની સપાટીની નજીક,આ ક્ષેત્ર લગભગ $100 \; Vm^{-1}$ છે. તો પછી જ્યારે આપણે આપણા ઘરની બહાર ખુલ્લામાં નીકળીએ છીએ ત્યારે આપણને વિદ્યુત આંચકો કેમ લાગતો નથી? (ધારો કે ઘર એક સ્ટીલનું પાંજરું છે જેથી અંદર કોઈ ક્ષેત્ર નથી!)
$(b)$ એક માણસ એક સાંજે તેના ઘરની બહાર બે મીટર ઊંચો ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્લેબ ગોઠવે છે જેની ટોચ પર $1 \; m^2$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી મોટી એલ્યુમિનિયમની શીટ છે. જો તે બીજા દિવસે સવારે ધાતુની શીટને સ્પર્શ કરે તો શું તેને વિદ્યુત આંચકો લાગશે?
$(c)$ હવાની ઓછી વાહકતાને કારણે વાતાવરણમાં ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રવાહ સમગ્ર વિશ્વમાં સરેરાશ $1800 \; A$ હોવાનું જાણીતું છે. તો પછી વાતાવરણ સમય જતાં સંપૂર્ણપણે ડિસ્ચાર્જ થઈને વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ કેમ નથી બનતું? બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો,વાતાવરણને ચાર્જ કોણ રાખે છે?
$(d)$ વીજળીના ચમકારા દરમિયાન વાતાવરણની વિદ્યુત ઊર્જા કયા સ્વરૂપમાં વિખેરાઈ જાય છે?

વિદ્યુત બળ રેખાઓ દર્શાવતી આકૃતિ માટે નીચેનામાંથી કયું સાચું છે? ($E$ એ વિદ્યુત ક્ષેત્ર છે,$V$ એ સ્થિતિમાન છે)

બે બિંદુવત ધન વીજભારને $d$ અંતરે રાખેલા છે. એક ત્રીજા ધન વીજભારને લંબદ્વિભાજક પર $x$ અંતરે મૂકેલા છે. $x$ ના કયા મૂલ્ય માટે લાગતું બળ મહતમ થાય?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક ચોરસના શિરોબિંદુઓ પર વિદ્યુતભારો મૂકવામાં આવ્યા છે. ધારો કે $\vec E$ એ વિદ્યુતક્ષેત્ર છે અને $V$ એ કેન્દ્ર પરનું સ્થિતિમાન છે. જો $A$ અને $B$ પરના વિદ્યુતભારોને અનુક્રમે $D$ અને $C$ પરના વિદ્યુતભારો સાથે અદલાબદલી કરવામાં આવે,તો