એક પાતળી અને $r$ ત્રિજ્યાની અર્ધવર્તુળાકાર રીંગ ઉપર $q$ જેટલો ધન વિદ્યુતભાર સમાન રીતે પથરાયેલો છે. રીંગના કેન્દ્ર $O$ પર વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $\overrightarrow{ E }$ કેટલી હશે?
  • A$\frac{q}{{2{\pi ^2}{\varepsilon _0}{r^2}}}\hat j\;\;\;\;\;\;\;\;$
  • B$\;\frac{q}{{4{\pi ^2}{\varepsilon _0}{r^2}}}\hat j$
  • C$-$$\;\frac{q}{{4{\pi ^2}{\varepsilon _0}{r^2}}}\hat j$
  • D$-$$\;\frac{q}{{2{\pi ^2}{\varepsilon _0}{r^2}}}\hat j$
AIEEE 2010, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
Let us consider a differential element \(d l .\) charge on this element.

\(d q=\left(\frac{q}{\pi r}\right) d l\)

\(=\frac{q}{\pi r}(r d \theta)(\because d l=r d \theta)\)

\(=\left(\frac{q}{\pi}\right) d \theta\)

Electric field at \(O\) due to \(d q\) is

\(d E=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \cdot \frac{d q}{r^{2}}=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0}} \cdot \frac{q}{\pi r^{2}} d \theta\)

The component \(d E \cos \theta\) will be counter balanced by another element on left portion. Hence resultant field at \(\mathrm{O}\) is the resultant of the component \(d E \sin \theta\) only.

\(\therefore E=\int d E \sin \theta=\int_{0}^{\pi} \frac{q}{4 \pi^{2} r^{2} \epsilon_{0}} \sin \theta d \theta\)

\(=\frac{q}{4 \pi^{2} r^{2} \epsilon_{0}}[-\cos \theta]_{0}^{\pi}=\frac{q}{4 \pi^{2} r^{2} \epsilon_{0}}(+1+1)\)

\(=\frac{q}{2 \pi^{2} r^{2} \epsilon_{0}}\)

The direction of \(E\) is towards negative \(y-\) axis.

\(\therefore \vec{E}=-\frac{q}{2 \pi^{2} r^{2} \epsilon_{0}} \hat{j}\)

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
    અનુક્રમે, $+ \sigma$ અને $+ \lambda$ વિદ્યુતભાર ધનતા ધરાવતા એક અનંત પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર અને અનંત રેખીય વિદ્યુતભારને, એકબીજાને સમાંતર $5\,m$ અંતરે રાખવામાં આવે છે. બિંદુ $P$ અને $Q$ એ રેખીય વિદ્યુતભારથી લંબઅંતરે પૃષ્ઠ તરફ અનુક્રમે $\frac{3}{\pi}\, m$ અને $\frac{4}{\pi}\,m$ અંતરે રહેલા બિંદુ છે. બિંદ્દુ $P$ અને $Q$ આગળ પરિણામી વિદ્યુતક્ષેત્ર ના મૂલ્યો અનુક્રમે $E_P$ અને $E _Q$ છે. જો $2|\sigma|=|\lambda|$ હોય, તો $\frac{E_P}{E_Q}=\frac{4}{a}$ મળે છે. $a$ નું મૂલ્ય ....... થશે.
    View Solution
  • 2
    જો $\vec p$ ડાઈપોલ મોમેન્ટ ધરાવતા ડાઈપોલને નિયમિત વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec E$ માં મુક્તા તેના પર કેટલું ટોર્ક લાગશે?
    View Solution
  • 3
    ગાઉસનો નિયમ ${ \in _0}\,\oint\limits_{} {\vec E,\,d\vec s\,\, = \,\,q} $ દ્વારા આપવામાં આવે છે જો ગાઉસિયન પૃષ્ઠ વડે ઘેરાતો ચોખ્ખો વિદ્યુતભાર શૂન્ય હોય તો .......
    View Solution
  • 4
    $R$ ત્રિજ્યાના અને અનંત લંબાઈના વિદ્યુતભાર વિતરણ વાળા નળાકારને લીધે વિદ્યુતક્ષેત્ર શોધો અને તેની પાસે રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા $\lambda$ છે. જે તેના અક્ષથી અડધી ત્રિજ્યા આગળ મળે છે.
    View Solution
  • 5
    એક પોલા નળાકારમાં $q$ કુલંબ વિદ્યુતભાર રહેલો છે.જો નળાકારની વક્રાકાર સપાટી $B$ સાથે સંકળાયેલ ફલક્‍સ $\phi \;volt-meter$ હોય, તો સમતલ સપાટી $A$ સાથે સંકળાયેલ ફલક્‍સ $V-m$ એકમમાં કેટલું હશે?
    View Solution
  • 6
    નીચેનામાંથી કયો વિદ્યુતભાર શકય નથી.
    View Solution
  • 7
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $'q'$ વિજભાર ને સમઘનનાં એક ખૂણા પર ગોઠવવામાં આવ્યો છે. આચ્છાદિત ક્ષેત્રફળમાંથી પસાર થતાં સ્થિત વીજ ક્ષેત્ર $\overrightarrow{ E }$ નું ફ્લક્સ ...... હશે.
    View Solution
  • 8
    સાચું વિધાન પસંદ કરો.

    $(1)$ બળની વિદ્યુત રેખા ઘનતા આપેલ બિંદુ આગળ વિદ્યુત તીવ્રતા સદિશ $E$ ના મૂલ્યથી સ્વતંત્ર હોય છે.

    $(2)$ બળની વિદ્યુત રેખા ઘનતા આપેલ બિંદુ આગળ તેના વિદ્યુત તીવ્રતા સદિશ $E$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

    $(3)$ વાસ્તવમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર રેખાઓ મળતી નથી. તે માત્ર વિદ્યુત ક્ષેત્રની આલેખીય રજૂઆત જ છે.

    $(4)$ વાસ્તવમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર રેખાઓ મળે છે.

    View Solution
  • 9
    $1.2 \times 10^{-30} \,Cm$ અને $2.4 \times 10^{-30} \,Cm$ દ્વિ-ધ્રુવી ચાકમાત્રા ધરાવતી બે વિદ્યુત દ્વિ-ધ્રુવીઓને અનુક્રમે બે $5 \times 10^{4}$ $NC ^{-1}$ અને $15 \times 10^{4} \,NC ^{-1}$ જેટલા નિયમીત વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. વિદ્યુત દ્વિ-ધુવીઓ દ્વારા અનુભવતા મહત્તમ ટોર્કનો ગુણોત્તર $\frac{1}{x}$ છે. $x$ નું મૂલ્ય ......... થશે.
    View Solution
  • 10
    $a$ બાજુવાળા ચોરસ ના શિરોબંદુ પર $+Q$ વિદ્યુતભાર મૂકેલા છે.તો એક વિદ્યુતભાર પર કેટલું બળ લાગે?
    View Solution