એક $8\; mC$ વિધુતભાર ઉગમબિંદુએ રહેલો છે. એક નાના $-2 \times 10^{-9} \;C$ વિધુતભારને $P (0,0,3\; cm )$ બિંદુથી $R (0,6\; cm , g \;cm )$ બિંદુએ થઈ $Q (0,4\; cm , 0),$ બિંદુએ લાવવા માટે કરેલું કાર્ય શોધો..
  • A$4.74$
  • B$1.27$
  • C$6.24$
  • D$9.61$
Medium
Download our app for free and get startedPlay store
b
Charge located at the origin, \(q=8 \,mC =8 \times 10^{-3} \,C\)

Magnitude of a small charge, which is taken from a point \(P\) to point \(R\) to point \(Q, \;\;q_{1}=-2 \times 10^{-9} \,C\)

All the points are represented in the given figure.

Point \(P\) is at a distance, \(d_{1}=3 \,cm ,\) from the origin along \(z\) -axis. Point \(Q\) is at a distance, \(d _{2}=4 \,cm ,\) from the origin along \(y\) -axis.

Potential at point \(P, \quad V_{1}=\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} \times d_{1}}\)

Potential at point \(Q\), \(\quad V_{2}=\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} d_{2}}\)

Work done \((W)\) by the electrostatic force is independent of the path. \(\therefore W=q_{1}\left[V_{2}-V_{1}\right]\)

\(=q_{1}\left[\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} d_{2}}-\frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} d_{1}}\right]\)

\(=\frac{q q_{1}}{4 \pi \epsilon_{0}}\left[\frac{1}{d_{2}}-\frac{1}{d_{1}}\right]\)

Where, \(\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}}=9 \times 10^{9} \,N\, m ^{2} \,C ^{-2}\)

\(\therefore W=9 \times 10^{9} \times 8 \times 10^{-3} \times\left(-2 \times 10^{-9}\right)\left[\frac{1}{0.04}-\frac{1}{0.03}\right]\)

\(=-144 \times 10^{-3} \times\left(\frac{-25}{3}\right)\)

\(=1.27 \,J\)

Therefore, work done during the process is \(1.27 \;J\)

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
    એક સમાંતર પ્લેટો ધરાવતા સંધારકમાં પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $40\,cm ^2$ અને તેમની વચ્યેનું અંતર $2\,mm$ છે. પ્લેટો વચ્યેના વિસ્તારમાં $1\,mm$ જાડાઈ અને $5$ જેટલો ડાઈઈલેકિટ્રક અચળાંક ધરાવતો અવાહક મૂકવામાં આવે છે. તંત્રની સંધારકતા $...........$ થશે.
    View Solution
  • 2
    $A$ અને $B$ વચ્ચે સમતુલ્ય કેપેસિટન્સ $1 \,\mu F$ છે.તો $C$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 3
    અંનત સંખ્યાઓના કેપેસિટરોનું કેપેસિટન્સ અનુક્રમે $C, 4\ C, 16\ C$ …..$\infty$ તેઓને શ્રેણીમાં જોડેલા હોય ત્યારે તેઓનો પરિણામી કેપસિટન્સ કેટલા ........$C$ હશે ?
    View Solution
  • 4
    $1\ g$ અને $10^{-8} \,C$ વિદ્યુતભાર વાળો એક બોલ બિંદુ $A \,(V_A = 600 \,V)$ થી જેનું સ્થિતિમાન શૂન્ય હોય તેવા બિંદુ $B$ તરફ ગતિ કરે છે. $B$ બિંદુ આગળ બોલનો વેગ $20\, cm\, s^{-1}$ છે. બિંદુ $A$ આગળ બોલનો વેગ.......$cm/s$ માં શોધો.
    View Solution
  • 5
    $5\,mm$ અને $10\,mm$ ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા અને નિયમિત વિદ્યુતભારીત બે નળાકારીય સુવાહકો $A$ અને $B$ ને $2\,cm$ અંતરે છૂટા પાડેલા છે. જો ગોળાઓને એક સુવાહક તાર વડે જોડવામાં આવે તો, સંતુલન અવસ્થામાં ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી ઉપર વિદ્યુતક્ષેત્રનાં :મૂલ્યોનો ગુણોત્તર $.......$ થશે.
    View Solution
  • 6
    પ્લેટોની વચ્ચે $K$ ડાય-ઈલેકટ્રીક અચળાંક ધરાવતા ડાય ઈલેકટ્રીક સાથે એક સમાંતર પ્લેટ સંગ્રાહકની કેપેસિટી $C$ અને $A$ ને $V$ વોલ્ટ સ્થિતિમાન સુધી ચાર્જ કરેલ છે. પ્લેટો વચ્ચે ડાઈ ઈલેકટ્રીન સ્લેબને ધીમે ધીમે દૂર કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ ફરી દાખલ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા તંત્ર દ્વારા થતું ચોખ્ખું કાર્ય.....
    View Solution
  • 7
    આ આલેખ પરથીએક બિંદુવત વિદ્યુતભાર $+q$ ને ઉગમબિંદુ આગળ મૂકેલો છે. બીજા બિંદુવત વિદ્યુતભાર $-Q$ ને સુરેખ પથ $AB$ પર બિંદુ $A$ ના યામ $(0, a)$ ન થી બિંદુ $B$ ના યામ $(a, 0)$ ન સુધી લઈ જતાં થતુ કાર્ય ....... છે.
    View Solution
  • 8
    $q,-2 q$ અને $q$ જેટલો ચાર્જ ધરાવતા ત્રણ કણો એેક રેખા પર $(-a, 0),(0,0)$ અને $(a, 0)$ પર રાખેલા છે, તો  $P(r, 0)$ કે  આ $r \gg > $ હોય તેવા બિંદુએ મળતાં સ્થિતિમાનનું સુત્ર શું ગણાય?
    View Solution
  • 9
    શ્રેણીમાંના બે કેપેસિટર $C_1 = 2 \,\mu F$ અને $C_2 = 6 \,\mu F$ ને ત્રીજા કેપેસિટર સાથે સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે. આ ગોઠવણીને ત્યારબાદ $C_3 = 4 \,\mu F$ ની બેટરી સાથે જોડવામાં આવે છે. કેપેસિટરોને વિદ્યુતભારીત કરવા માટે બેટરી દ્વારા કેટલી ઊર્જા આપવામાં આવે છે.
    View Solution
  • 10
    $K$ જેટલો ડાયઈલેકિટ્રક અચળાંક ધરાવતા દ્રવ્યના બનેલા એક યોસલાને, સમાંતર પ્લટો ધરાવતા સંધારકની પ્લેટો જેટલું જ ક્ષેત્રફળ છે, અને તેની જાડાઈ $\frac{3}{4}$ d, જેટલી છે, જયાં $d$ એ પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર છે. જ્યારે પ્લેટોની વચ્ચે યોસલાને દાખલ કરવામાં આવશે ત્યારે સંધારકતા કેટલી થશે ? ( $C _0=$ જયારે સંધારકની પ્લેટો વચ્યેનું માધ્યમ હવા હોય, ત્યાર ની સંધારકતા.)
    View Solution