আগের বছরের নিট প্রশ্ন- ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স L-10

প্রশ্ন: একই আকারের সাতাশটি ফোঁটাকে প্রত্যেকটি 220V এ আধানযুক্ত করা হয়েছে। এগুলি একত্রিত হয়ে একটি বড় ফোঁটা গঠন করে। বড় ফোঁটাটির বিভব গণনা করুন। (NEET-2021)#

A) $1980 \mathrm{~V}$

B) $660 \mathrm{~V}$

C) $1320 \mathrm{~V}$

D) $1520 \mathrm{~V}$

উত্তর: $1980 \mathrm{~V}$#

ব্যাখ্যা#

ধরি, ছোট ফোঁটার আধান এবং ব্যাসার্ধ যথাক্রমে $q$ এবং $r$

ছোট ফোঁটার জন্য, $\mathrm{V}=\frac{k q}{r}=220 \mathrm{~V}$

ধরি, $R$ বড় ফোঁটার ব্যাসার্ধ,

যেহেতু আয়তন অপরিবর্তিত থাকে

$\left(\frac{4}{3} \pi r^3\right) \times 27=\frac{4}{3} \pi R^3$

$\Rightarrow \mathrm{R}=3 \mathrm{r}$

এখন, আধান সংরক্ষণ নীতি ব্যবহার করে,

$\mathrm{Q}=27 \mathrm{q}$

$\mathrm{V}_{\text {big drop }}=\frac{k Q}{r}=\frac{k(27 q)}{r}=9\left(\frac{k q}{r}\right)$

$=9 \times 220=1980 \mathrm{~V}$