$X$-અક્ષ પર વિદ્યુતભાર $Q$ અનુક્રમે $x = 1, 2, 4, 8…meter$ પર મૂકેલા છે,તો $x = 0$ પર વિદ્યુતક્ષેત્ર અને વિદ્યુતસ્થિતિમાન કેટલું થાય?
  • A$12 \times {10^9}Q\ N/C, 1.8 \times 10^4\ V$
  • Bશુન્ય $, 1.2 \times 10^4\,V$
  • C$6 \times {10^9}\,Q\ N/C, 9 \times 10^3\ V$
  • D$4 \times {10^9}\,Q\ N/C , 6 \times 10^3\ V$
Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
\(E = kQ\left[ {\frac{1}{{{1^2}}} + \frac{1}{{{2^2}}} + \frac{1}{{{4^2}}} + \frac{1}{{{8^2}}} + ...\infty } \right]\)

\(E = kQ\left[ {1 + \frac{1}{4} + \frac{1}{{16}} + \frac{1}{{64}} + ...\infty } \right]\)\(1 + \frac{1}{4} + \frac{1}{{16}} + \frac{1}{{64}} + ...\infty \)

\({S_\infty } = \frac{a}{{1 - r}}\) \(a = 1\) , \(r = \frac{1}{4}\) \(1 + \frac{1}{4} + \frac{1}{{16}} + \frac{1}{{64}} + .....\,\infty = \frac{1}{{1 - 1/4}} = \frac{4}{3}\)

\(E = 9 \times {10^9} \times Q \times \frac{4}{3} = 12 \times {10^9}\,Q\,N/C\)

\(V = \frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}}\left[ {\frac{{1 \times {{10}^{ - 6}}}}{1} + \frac{{1 \times {{10}^{ - 6}}}}{2} + \frac{{1 \times {{10}^{ - 6}}}}{4} + \frac{{1 \times {{10}^{ - 6}}}}{8} + .......\infty } \right]\)

\( = \,9 \times {10^9} \times {10^{ - 6}}\left[ {1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + ............\infty } \right] = 9 \times {10^3}\left[ {\frac{1}{{1 - \frac{1}{2}}}} \right]\)

\( = 1.8 \times {10^4}\,volt\)

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
    શુદ્ધ પાણીનો ડાય ઈલેકટ્રીક અચળાંક $81$ છે. તે પરમિટિવિટી ........ હશે.
    View Solution
  • 2
    એક વિદ્યુત પરિપથમાં $1.0$ $kV$ વિદ્યુત વિભવની સામે $2$$\mu F$ કેપેસિટરોની જરૂર છે.$1$$\mu F$ ના ખૂબ જ મોટી સંખ્યામાં કેપેસિટરો છે,જે $300$ $V$ ના વિદ્યુત વિભવ કરતા વધુ વિદ્યૂત વિભવ સહિ શકતા નથી. તો આ માટે જરૂરી ઓછામાં ઓછા કેપેસિટરોની સંખ્યા
    View Solution
  • 3
    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
  • 4
    સમાન કેપેસિટન્સ $C$ ધરાવતાં કેપેસિટરને $V_1$ અને $V_2$ વોલ્ટેજથી ચાર્જ કરીને સમાંતરમાં જોડતાં તે કેટલી ઊર્જા ગુમાવશે?
    View Solution
  • 5
    બે અલગ કરેલી (અવાહકીય) પ્લેટોને સમાન રીતે એવી રીતે વિદ્યુતભારીત કરેલ છે. કે જેથી તેમની વચ્ચેનો સ્થિતિમાન તફાવત $V_2$ - $V_1$ = $20\ V$. પ્લેટ $2$ ઉંચા સ્થિતિમાન છે. પ્લેટોને $= 0.1\  m$ અંતરે અલગ કરેલી અનંત રીત વિશાળ (વિસ્તૃત) ગણી શકાય છે. પ્લેટ $1$ ની અંદરની પસાર પર સ્થિત સ્થિતિએ રહેલા એક ઈલેકટ્રોનને મુક્ત કરવામાં આવે છે. જે જ્યારે પ્લેટને અથડાય ત્યારે તેની ઝડપ કેટલી છે.

    $ (e = 1.6 ×  10^{-19}\ C, m_0= 9.11 × 10^{-31}\ kg)$

    View Solution
  • 6
    $R $ ત્રિજયા ધરાવતા અને સમાન રીતે વિદ્યુતભાર ઘન ગોળાની સપાટી પર સ્થિતિમાન $V_0$ (અનંત ($\infty$)ની સરખામણીએ) છે.આ ગોળા માટે $\frac{{3{V_0}}}{2},\;\frac{{5{V_0}}}{4},\;\frac{{3{V_0}}}{4}$ અને $\frac{{{V_0}}}{4}$ સ્થિતિમાન ધરાવતી સમસ્થિતિમાન પૃષ્ઠ ( સપાટીઓ) ની ત્રિજયા અનુક્રમે $R_1,R_2,R_3$ અને $R_4$ છે, તો _________
    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
    $800$ માઈક્રો ફેરેડના કેપેસિટર પર $8 \times  10^{-18}\, C$ નો વિદ્યુતભાર મૂકવા કરવું પડતું કાર્ય ....
    View Solution
  • 9
    $6\ cm$ ત્રિજયા ઘરાવતા ગોળીય કવચને સમકેન્દ્રિત રહે તેમ $4\ cm$ ત્રિજયા ઘરાવતો ગોળો મુકેલ છે. બહારની ગોળીય કવચને ગ્રાઉન્ડ કરેલી છે.જો અંદરના ગોળાનો વોલ્ટેજ $3\ e.s.u$ હોય તો તેમાં વિદ્યુતભાર કેટલા .......$ e.s.u.$ થાય?
    View Solution
  • 10
    ત્રણ પ્લેટો $A, B, C$ દરેક $50\, cm^2$ નું ક્ષેત્રફળ ધરાવે છે તથા તેમની વચ્ચેનું અંતર $3\ mm$ છે તો જ્યારે પ્લેટ પૂરી વિદ્યુતભારીત થાય ત્યારે તેમાં સંગ્રહાયેલ ઊર્જા....
    View Solution