PYQ NEET- വൈദ്യുത ക്ഷേത്രത്തിന്റെ ആശയം

• 2018: ഒരു ചാർജ് Q ഒരു നീളം a ഉള്ള ഒരു ഘനരേഖയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ വച്ചിരിക്കുന്നു. ഘനരേഖയുടെ ഓരോ മുഖവും മുഖേന വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ് എത്ര:
  (A) Q/6ε0
  (B) Q/8ε0
  (C) Q/4ε0
  (D) Q/ε0

ഉത്തരം (C) ആണ്.

ഒരു അടിച്ചമർത്തിയ പ്രത്യക്ഷത്തിലൂടെ വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ് ഗോസ്സിന്റെ നിയമം പാലിക്കുന്നു:

Φ = Q/ε0

ഇതിൽ അടിച്ചമർത്തിയ പ്രത്യക്ഷമായി ഒരു ഘനരേഖയാണ്. ചാർജ് Q ഘനരേഖയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ വൈദ്യുത ക്ഷേത്ര പ്രവാഹങ്ങൾ ചാർജിൽ നിന്ന് വ്യാസവരെ പുറത്തേക്കായി വരുന്നതായിരിക്കും.

വൈദ്യുത ക്ഷേത്ര പ്രവാഹങ്ങൾ ഘനരേഖയുടെ ഓരോ മുഖത്തും കടക്കും, എന്നാൽ അത് ഘനരേഖയുടെ ഏത് തുടവുകളിലോ മൂലകളിലോ കടക്കുന്നില്ല. അതിനാൽ, ഘനരേഖയിലൂടെ മൊത്തത്തിലുള്ള വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ് ഘനരേഖയുടെ ഓരോ മുഖത്തും മുഖേന ഉള്ള വൈദ്യുത ഫ്ലക്സിന്റെ യോഗമായിരിക്കും.

ഘനരേഖയുടെ ഓരോ മുഖത്തും മുഖേന ഉള്ള വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ്:

Φ = Q/(4πε0)

അതിനാൽ, ഘനരേഖയിലൂടെ മൊത്തത്തിലുള്ള വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ്:

Φ = 6 * Q/4ε0 = 3Q/2ε0