PYQ NEET- સ્થિતિમાન અને સ્થિતિજ ઊર્જા

2016:

કણની સ્થિતિજ ઊર્જા આપેલ છે:

$$U = qV$$

જ્યાં $q$ એ કણનો વિદ્યુતભાર છે અને $V$ એ કણની સ્થિતિ પરનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન છે.

વિદ્યુતક્ષેત્રમાં એક બિંદુ પરનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન આપેલ છે:

$$V = \frac{kQ}{r}$$

જ્યાં $k$ એ કુલંબનો અચળાંક છે, $Q$ એ વિદ્યુતક્ષેત્ર સર્જનારો વિદ્યુતભાર છે, અને $r$ એ વિદ્યુતભારથી બિંદુ સુધીનું અંતર છે.

આ કિસ્સામાં, વિદ્યુતક્ષેત્ર એકસમાન છે, તેથી વિદ્યુત સ્થિતિમાન ક્ષેત્રમાં સમગ્ર સ્થાને અચળ રહે છે. તેથી મૂળબિંદુ પરનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન છે:

$$V = \frac{kQ}{r} = \frac{100 V/m \cdot 10 \mu C}{10^{-2} m} = 10^4 V$$

તેથી કણની સ્થિતિજ ઊર્જા છે:

$$U = qV = 10 \mu C \cdot 10 V = 100 \mu J$$

2017:

આવેશિત ગોળાની સપાટીથી a/2 અંતરે એક બિંદુ પરનું વિદ્યુત સ્થિતિમાન