चित्र में एक आवेश सरणी दिखाई गई है जिसे विद्युत चतुर्ध्रुव (electric quadrupole) कहा जाता है। चतुर्ध्रुव की अक्ष पर स्थित एक बिंदु के लिए,$r / a >> 1$ के लिए विभव की $r$ पर निर्भरता प्राप्त करें,और अपने परिणामों की तुलना विद्युत द्विध्रुव (electric dipole) और विद्युत एकलध्रुव (electric monopole,यानी एक एकल आवेश) के कारण होने वाले विभव से करें।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) इस निकाय में चार आवेश हैं: $x = -a$ पर $+q$,$x = 0$ पर $-q$,$x = 0$ पर $-q$ और $x = a$ पर $+q$। यह $x = -a$ पर $+q$,$x = 0$ पर $-2q$ और $x = a$ पर $+q$ आवेश वाले निकाय के समतुल्य है।
मान लीजिए कि बिंदु $P$ मूल बिंदु (जहाँ $-2q$ आवेश स्थित है) से $r$ दूरी पर अक्ष पर स्थित है।
बिंदु $P$ से आवेशों की दूरियाँ इस प्रकार हैं:
$x = -a$ पर $+q$ के लिए: $d_1 = r + a$
$x = 0$ पर $-2q$ के लिए: $d_2 = r$
$x = a$ पर $+q$ के लिए: $d_3 = r - a$
बिंदु $P$ पर कुल विद्युत विभव $V$ है:
$V = \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{q}{r + a} - \frac{2q}{r} + \frac{q}{r - a} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{r(r - a) - 2(r^2 - a^2) + r(r + a)}{r(r^2 - a^2)} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{r^2 - ra - 2r^2 + 2a^2 + r^2 + ra}{r(r^2 - a^2)} \right]$
$V = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0}} \left[ \frac{2a^2}{r(r^2 - a^2)} \right]$
जब $r >> a$ हो,तो हम $r^2 - a^2 \approx r^2$ मान सकते हैं:
$V \approx \frac{2qa^2}{4 \pi \epsilon_{0} r^3}$
इस प्रकार,विद्युत चतुर्ध्रुव के लिए,$V \propto \frac{1}{r^3}$।
अन्य निकायों के साथ तुलना:
विद्युत एकलध्रुव (एकल आवेश) के लिए,$V \propto \frac{1}{r}$।
विद्युत द्विध्रुव के लिए,$V \propto \frac{1}{r^2}$।

Explore More

Similar Questions

$a, b$ और $c$ त्रिज्या वाले तीन संकेंद्रित गोलीय धात्विक कोश $X, Y$ और $Z$ $[a < b < c]$ पर पृष्ठीय आवेश घनत्व क्रमशः $\sigma, -\sigma$ और $\sigma$ हैं। कोश $X$ और $Z$ समान विभव पर हैं। यदि $X$ और $Y$ की त्रिज्याएँ क्रमशः $2\,cm$ और $3\,cm$ हैं,तो कोश $Z$ की त्रिज्या $......\,cm$ है।

दो बिंदु आवेश $q_1 = 4 \times 10^{-8} \ C$ और $q_2 = -6 \times 10^{-8} \ C$ क्रमशः $A$ और $B$ बिंदुओं पर रखे गए हैं,जो एक-दूसरे से $50 \ cm$ की दूरी पर हैं। $AB$ रेखा पर बिंदु $A$ से कितनी दूरी पर विद्युत विभव शून्य होगा ($cm$ में)?

$a=7 \ cm$,$b=17 \ cm$ और $c$ $(a < b < c)$ त्रिज्या वाले तीन संकेंद्रीय गोलीय धात्विक कोश $A$,$B$ और $C$ पर पृष्ठीय आवेश घनत्व क्रमशः $\sigma, -\sigma$ और $\sigma$ हैं। यदि $A$ और $C$ समान विभव पर हैं,तो $c$ का मान क्या है ($cm$ में)?

कथन $(A)$: जब एक बिंदु आवेश दूसरे आवेश के चारों ओर एक वृत्ताकार पथ में गति करता है,तो स्थिर-विद्युत बल द्वारा किया गया कार्य शून्य होता है।
कारण $(R)$: बल और विस्थापन सदिशों का अदिश गुणनफल (dot product) किया गया कार्य देता है।

दिए गए आवेश वितरण के कारण मूल बिंदु पर विद्युत विभव ज्ञात कीजिए।

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