$R$ ત્રિજ્યાની અર્ધરીગ પર $q$ વિધુતભાર સમાન રીતે વિતરણ કરેલ હોય તો કેન્દ્ર પર .............. વિધુતક્ષેત્ર મળે.
  • A$\frac{q}{{2{\pi ^2}\,{\varepsilon _0}{R^2}}}$
  • B$\frac{q}{{4{\pi ^2}\,{\varepsilon _0}{R^2}}}$
  • C$\frac{q}{{4{\pi }\,{\varepsilon _0}{R^2}}}$
  • D$\frac{q}{{2{\pi }\,{\varepsilon _0}{R^2}}}$
AIIMS 2008, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
From figure, \(\mathrm{d} \ell=\mathrm{Rd} \theta\)

Charge on \(d \ell=\lambda \mathrm{Rd} \theta\)

where \(\lambda=\) linear charge density.

Electric field at centre due to \(d \ell\)

\(\mathrm{dE}=\mathrm{k} \cdot \frac{\lambda \mathrm{Rd} \theta}{\mathrm{R}^{2}}\)

We need to consider only the component \(dE\) \(\cos \theta,\) as the component \(dE\) sin \(\theta\) will cancel out.

\(\therefore  \) Total field at centre \(=2 \int_{0}^{\pi / 2} \mathrm{dE}\, \cos \theta\)

\(=2 \int_{0}^{\pi / 2} \frac{\mathrm{k} \lambda \mathrm{R}\, \cos \theta}{\mathrm{R}^{2}} \mathrm{d} \theta=\frac{2 \mathrm{k} \lambda}{\mathrm{R}} \int_{0}^{\pi / 2} \cos\, \theta \mathrm{d} \theta\)

\(=\frac{9}{2 \pi^{2} \epsilon_{0} R^{2}} \quad\left(\text { since } \lambda=\frac{q}{\pi R}\right)\)

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
    $1\, g$ જેટલા સમાન દળના બે સમાન ગોળાઓ પરનો સમાન વિદ્યુતભાર $10^{-9}\, C$ છે. જેમને સમાન લંબાઈની દોરીઓ વડે મુક્ત કરવામાં આવે છે. જો ગોળાનો કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર $0.3\, cm$ હોય તો દોરીના પ્રક્ષેપણ કોણ શિરોલંબ ઘટક સાથે ...... હશે.
    View Solution
  • 2
    બે સમાન ગોળાઓ $A$ અને $B$ને જ્યારે હવામાં ચોક્કસ અંતરે રાખવામાં આવે છે ત્યારે તે $F$ જેટલાં બળથી એકબીજાને અપાકર્ષે છે. ત્રીજો સમાન અવિદ્યુતભારીત ગોળો $C$ પ્રથમ ગોળા $A$ના અને ત્યારબાદ ગોળા $B$ના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે. છેલ્લે તેને ગોળાઓ $A$ અને $B$ ના મધ્યબિંદુ પર મૂકવામાં આવે છે. ગોળા $C$ પર લાગતું બળ $...........$ હશે.
    View Solution
  • 3
    ડાયપોલની અક્ષ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર ${E_a}$ અને ડાયપોલની વિષૃવવૃત રેખા પર વિદ્યુતક્ષેત્ર ${E_e}$ છે.જો આ બંને બિંદુઓ સમાન અંતરે હોય,તો...
    View Solution
  • 4
    આકૃતિમાં અનિયમિત વિધુતક્ષેત્ર $x-$ અક્ષની દિશામાં છે વિધુતક્ષેત્ર ધન $x-$ અક્ષ પર નિયમિત દરથી વધે છે વિધુતડાઈપોલને વિધુતક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે તો નીચનામાંથી ક્યુ વિધાન સાચું થાય ?
    View Solution
  • 5
    અનંત ધનરેખીય વિદ્યુતભાર ફરતે $0.1 \,m$ ત્રિજ્યાના વર્તુંળમાં એક ઇલેક્ટ્રોન ભ્રમણ કરે છે. જો રેખીય વિદ્યુતભાર ઘનતા $1\,\mu C / m$, હોય, તો ઈલેક્ટોનનો વેગ $m / s$ માં ............. $\times 10^7$ છે.
    View Solution
  • 6
    એક ધન વિદ્યુતભારીત લોલક ઉપર તરફના એકરૂપ વિદ્યુતક્ષેત્રમાં દોલન કરે છે. તેનો આવર્તકાળ જ્યારે તે વિદ્યુતક્ષેત્ર વગર દોલન કરે તેની સરખામણીમાં
    View Solution
  • 7
    $\mathrm{R}$ ત્રિજ્યા ધરાવતા ગોળા પર વિજભારઘનતા $\rho$ છે.જો તેમાથી $\frac{\mathrm{R}}{2}$ ત્રિજ્યા ધરાવતો ભાગ કાપી નાખવામાં આવે તો $\frac{\left|\overrightarrow{\mathrm{E}}_{\mathrm{A}}\right|}{\left|\overrightarrow{\mathrm{E}}_{\mathrm{B}}\right|}$ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય? જ્યાં $\overrightarrow{\mathrm{E}}_{\mathrm{A}}$ અને $\overrightarrow{\mathrm{E}}_{\mathrm{B}}$ બિંદુ $\mathrm{A}$ અને બિંદુ $\mathrm{B}$ પાસે વિદ્યુતક્ષેત્ર છે.
    View Solution
  • 8
    $20\, \mu {C}$ અને $-5\, \mu {C}$ બે વિદ્યુતભાર ધરાવતા બે કણો ${A}$ અને ${B}$ વચ્ચેનું અંતર $5\, {cm}$ છે. ત્રીજા વિદ્યુતભારને કેટલા અંતરે મૂકવાથી તેના પર લાગતું વિદ્યુતક્ષેત્ર શૂન્ય થાય?
    View Solution
  • 9
    ડ્યુટ્રોન અને $\alpha$ - કણ હવામાં એકબીજાથી $1\,\mathop A\limits^o $ અંતરે આવેલા છે. ડ્યુટ્રોનને લીધે $\alpha$ - કણ પર લાગતા વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય ........ હશે.
    View Solution
  • 10
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે બે આદર્શ ડાયપોલ $A$ અને $B$ જેની ડાયપોલ મોમેન્ટ અનુક્રમે $p_{1}$ અને $p_{2}$ છે, તેને સમતલમાં તેના કેન્દ્ર $O$ પર રહે તેમ મુકેલ છે. ડાયપોલ $A$ ની અક્ષ પરના બિંદુ $C$ પર, પરિણામી વિદ્યુતક્ષેત્ર અક્ષ સાથે $37^{\circ}$ ની ખૂણો બનાવે છે. $A$ અને $B$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ નો ગુણોત્તર, $\frac{P_{1}}{P_{2}}$ કેટલો થાય?

    ($\sin 37^{\circ}=\frac{3}{5}$ લો)

    View Solution