આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમબાજુ ત્રિકોણ $ ABC $ નાં શિરોબિંદુઓ પર $ +q$  વિદ્યુતભાર મૂકેલા છે.ત્રિકોણની બાજુઓ $BC$ અને $AC$ ની લંબાઇ $ 2a$ છે. બિંદુ $D$ અને બિંદુ $E$ એ અનુક્રમે $BC$ અને $AC$ નાં મઘ્યબિંદુઓ છે.વિદ્યુતભાર $Q $ ને $D$ થી $E$ સુધી લઇ જવા કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
  • A$\;\frac{{3qQ}}{{4\pi {\varepsilon _0}a}}$
  • B$\;\frac{{3qQ}}{{8\pi {\varepsilon _0}a}}$
  • C$\;\frac{{qQ}}{{4\pi {\varepsilon _0}a}}$
  • D
    શૂન્ય
AIPMT 2011, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
d
Here, \(A C=B C=2 a\)

\(D\) and \(E\) are the midpoints of \(B C\) and \(AC\).

\(\therefore A E=E C=a\) and \(B D=D C=a\)

\(\operatorname{In} \Delta A D C,(A D)^{2}=(A C)^{2}-(D C)^{2}\)

\(=(2 a)^{2}-(a)^{2}=4 a^{2}-a^{2}=3 a^{2}\)

\(A D=a \sqrt{3}\)

Similarly, potential at point \(D\) due to the given charge configuration is

\(V_{D}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{q}{B D}+\frac{q}{D C}+\frac{q}{A D}\right]\)

\(=\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{a}+\frac{1}{a}+\frac{1}{\sqrt{3} a}\right]=\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0} a}\left[2+\frac{1}{\sqrt{3}}\right].........(i)\)

Potential at point \(E\) due to the given charge configuration is \(V_{E}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{q}{A E}+\frac{q}{E C}+\frac{q}{B E}\right]\)

\(=\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0}}\left[\frac{1}{a}+\frac{1}{a}+\frac{1}{a \sqrt{3}}\right]=\frac{q}{4 \pi \varepsilon_{0} a}\left[2+\frac{1}{\sqrt{3}}\right].........(ii)\)

From the \((i)\) and \((ii)\), it is clear that

\(V_{D}=V_{E}\)

The work done in taking a charge \(Q\) from \(D\) to \(E\) is

\(W = Q({V_E} - {V_D}) = O\) \((\because \,{V_D} = {V_E})\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $3\ F$ કેપેસીટન્સ ધરાવતા કેપેસીટરની પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ કેટલુ હશે ? બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $5\, mm$ છે.
    View Solution
  • 2
    $14\, pF$ કેપેસિટરને $V =12\, V$ની બેટરી સાથે લગાવેલ છે.બેટરી દૂર કરીને ડાઇઇલેક્ટ્રીક $k =7$થી કેપેસિટરને ભરતા તેની ઊર્જામાં થતો ફેરફાર $..........pJ$ થાય. 
    View Solution
  • 3
    આપેલ તંત્રમાં $4.5\ \mu\ F$ વચ્ચે વિધુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલા .....$V$ થાય?
    View Solution
  • 4
    $6\ \mu F$ ક્ષમતા વાળા કન્ડેન્સરને $100\, V$ સુધી વિદ્યુતભારીત કરેલ છે તેને બીજા $14\ \mu F$ ક્ષમતા વાળા વિદ્યુતભાર રહીત કન્ડેન્સર સાથે જોડીને છોડી દેવામાં આવે છે. તો $6\ \mu F$ અને $14\ \mu F$ વાળા કન્ડેન્સર પરના વિદ્યુતભારોનો ગુણોત્તર તથા $6\ \mu F$ પરનો વિદ્યુત સ્થીતીમાન.....
    View Solution
  • 5
    આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ચોરસના શિરોબિંદુઓ પર વિદ્યુતભાર મૂકેલા છે. વિદ્યુત ક્ષેત્ર $\mathop E\limits^ \to $ અને તેના કેન્દ્ર આગળનું સ્થિતિમાન $V$ લો. જો $A$ અને $B$ એ પરના વિદ્યુતભારોને $D$ અને $C$ અદલ બદલ કરવામાં આવે તો......
    View Solution
  • 6
    બે સમાંતર ધાતુની પ્લેટની સમાન ધન ઘનતા $\left(\sigma=26.4 \times 10^{-12} C / m ^{2}\right)$ છે, તો બે પ્લેટ વચ્ચે વિદ્યુતક્ષેત્ર શોધો.
    View Solution
  • 7
    $15 \,nF$ કેપેસિટરમાં ડાઈઇલેક્ટ્રીક અચળાંક $\varepsilon_{r}=2.5$ ડાઈઇલેક્ટ્રીક સ્ટ્રેન્થ $30 \,MV / m$ અને વિદ્યુતસ્થિતિમાન $=30\,V$ હોય તો પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ ..........  $\times 10^{-4} \;m ^{2}$ હશે?
    View Solution
  • 8
    $0.2\,F$ કેપેસિટરને $600\,V$ ની બેટરી સાથે જોડેલ છે.હવે બેટરી દૂર કરીને $1\,F$ ના કેપેસિટર સાથે જોડતાં, નવો વોલ્ટેજ કેટલા........$volts$ થાય?
    View Solution
  • 9
    દર્શાવેલ સંયોજનની સમતુલ્ય સંધારકતા (કેપેસીટન્સ) ....... છે.
    View Solution
  • 10
    $A$ ક્ષેત્રફળ અને $Q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની ઊર્જા ઘનતા કેટલી થાય?
    View Solution