$1\ \mu C, 2\ \mu C, 3\ \mu C,$ અને $-6\ \mu C$ ના ચાર વિદ્યુતભારોને $1\ m$ બાજુવાળા ચોરસના ખૂણાઓ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. આ ચોરસ $x-y$ સમતલમાં છે અને તેનું કેન્દ્ર ઉગમબિંદુ પર છે.

$4 Q$ અને $-2 Q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે ગોળાઓને અમુક અંતરે રાખતા તેમની વચ્ચે લાગતું બળ $F$ છે. હવે તેમને વાહક તાર વડે જોડીને ફરીથી અલગ કરવામાં આવે છે. હવે તેમને અગાઉના અંતર કરતા અડધા અંતરે રાખવામાં આવે છે. તો તેમની વચ્ચે લાગતું નવું બળ . . . . . . છે.

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

$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે સમાન અવાહક પાતળા અર્ધગોળાકાર કવચને એક સંપૂર્ણ ગોળો બનાવવા માટે સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે. જો તેમના પર કુલ વિદ્યુતભાર $Q$ સમાન રીતે વહેંચાયેલો હોય,તો તેમને સાથે પકડી રાખવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ બળ $F$ કેટલું હશે?

આકૃતિમાં $a$ આંતરિક ત્રિજ્યા અને $b$ બાહ્ય ત્રિજ્યા ધરાવતો એક ખાલી જાડો વાહક ગોળો દર્શાવેલ છે. એવું અવલોકન કરવામાં આવે છે કે ગોળાની અંદરની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $-\sigma$ છે અને બહારની સપાટી પર સમાન વિદ્યુતભાર ઘનતા $+\sigma'$ છે. જો બિંદુવત વિદ્યુતભાર $q_A$ ને ગોળાની પોલાણની અંદર ધીમેથી ખસેડવામાં આવે,તો સાચું વિધાન પસંદ કરો.

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?