Advertisements
Advertisements
Question
5 × 10-8 C तथा -3 × 10-8 C के दो आवेश 16 cm दूरी पर स्थित हैं। दोनों आवेशों को मिलाने वाली रेखा के किस बिंदु पर विद्युत विभव शून्य होगा? अनंत पर विभव शून्य लीजिए।
Advertisements
Solution
दिया है, q1 = 5 × 10-8 कूलॉम, q2 = - 3 × 10-8 कूलॉम
तथा r = 16 सेमी = 16 × 10-2 मीटर = 0.16 मीटर
माना, दोनों आवेशों को मिलाने वाली रेखा के बिंदु P पर वैद्युत विभव शून्य है तथा q1 से P की दूरी x है तब q2 से P की दूरी (r - x) होगी।
P पर वैद्युत विभव-
सूत्र V = `1/(4piepsilon_0) "q"/"r"` से,
q1 के कारण `"V"_1 = (9 xx 10^9 xx 5 xx 10^-8)/x`
तथा q2 के कारण `"V"_2 = (9 xx 10^9 xx (- 3 xx 10^-8))/(("r" - x))`
अतः P पर कुल विभव V = V1 + V2 = 0
अथवा `(9 xx 10^9 xx 5 xx 10^-8)/x + (9 xx 10^9 xx (- 3 xx 10^-8))/(("r" - x)) = 0`
अथवा `5/x - 3/((0.16 - x)) = 0`
अथवा `5/x = 3/((0.16 - x))`
अथवा 5(0.16 - x) = 3x
अथवा 0.8 - 5x = 3x
अथवा 8x = 0.8 मीटर
`therefore x = 0.8/8 = 0.1` मीटर
वैद्युत विभव दोनों आवेशों को मिलाने वाली रेखा के बाह्य बिंदु P पर भी शून्य होगा,
मान लीजिए BP1 = x
P1 पर q1 के कारण विभव V'1 = `1/(4piepsilon_0) * (5 xx 10^-8)/(0.16 + x)`
तथा q2 के कारण विभव V'2 = `1/(4piepsilon_0) * (- 3 xx 10^-8)/x` = 0
P1 परिणामी विभव V' = V'1 + V'2 = 0
अथवा `1/(4piepsilon_0) (5 xx 10^-8)/(0.16 + x) + 1/(4piepsilon_0) (- 3 xx 10^-8)/x`
अथवा `1/(4piepsilon_0) (5 xx 10^-8)/(0.16 + x) = 1/(4piepsilon_0) (- 3 xx 10^-8)/x`
अथवा `5/((0.16 + x)) = 3/x`
अथवा 5x = 0.48 + 3x
अथवा 2x = 0.48 मीटर
अथवा x = 0.24 मीटर
= 24 मीटर
APPEARS IN
RELATED QUESTIONS
मूल बिन्दु पर एक 8 mC का आवेश अवस्थित है। -2 x 10-9 के एक छोटे से आवेश को बिन्दु P(0, 0, 3 cm) से, बिन्दु R(0, 6 cm, 9 cm) से होकर, बिन्दु Q(0, 4 cm, 0) तक ले जाने में किया गया कार्य परिकलित कीजिए।
आन्तरिक त्रिज्या तथा बाह्य त्रिज्या r1 वाले एक गोलीय चालक खोल (कोश) पर r2 आवेश है।
- खोल के केन्द्र पर एक आवेश q रखा जाता है। खोल के भीतरी और बाहरी पृष्ठों पर पृष्ठ आवेश घनत्व क्या है?
- क्या किसी कोटर (जो आवेश विहीन है) में विद्युत-क्षेत्र शून्य होता है, चाहे खोल गोलीय न होकर किसी भी अनियमित आकार का हो? स्पष्ट कीजिए।
1.5 μC और 2.5 μC आवेश वाले दो सूक्ष्म गोले 30 cm दूर स्थित हैं।
- दोनों आवेशों को मिलाने वाली रेखा के मध्य बिन्दु पर, और
- मध्य बिन्दु से होकर जाने वाली रेखा के अभिलम्ब तल में मध्य बिन्दु से 10 cm दूर स्थित किसी बिन्दु पर विभव और विद्युत-क्षेत्र ज्ञात कीजिए।
यदि H, अणु के दो में से एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया जाए तो हमें हाइड्रोजन आण्विक आयन(H2+) प्राप्त होगा। (H2+) की निम्नतम अवस्था (ground state) में दो प्रोटॉन के बीच दूरी लगभग 1.5 Å है और इलेक्ट्रॉन प्रत्येक प्रोटॉन से लगभग 1 Å की दूरी पर है। निकाय की स्थितिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए। स्थितिज ऊर्जा की शून्य स्थिति के चयन का उल्लेख कीजिए।
