پچھلے سال کے NEET سوالات - برقی سکونیات L-4

سوال: ایک برقی دو قطبی کو شدت $2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ کے برقی میدان کے ساتھ $30^{\circ}$ کے زاویہ پر رکھا گیا ہے۔ یہ $4 \mathrm{~N} \mathrm{~m}$ کے برابر ٹارک محسوس کرتا ہے۔ اگر دو قطبی کی لمبائی $2 \mathrm{~cm}$ ہے تو دو قطبی پر موجود بار کا حجم معلوم کریں۔ (NEET-2023)#

A) 6 mC

B) 4 mC

C) 2 mC

D) 8 mC

جواب: 2 mC#

وضاحت#

برقی میدان میں ایک برقی دو قطبی کے ذریعے محسوس کیا جانے والا ٹارک $\tau$ درج ذیل فارمولے سے دیا جاتا ہے: $$ \tau=p E \sin \theta $$ جہاں $\mathrm{p}$ برقی دو قطبی مومنٹ ہے، $\mathrm{E}$ برقی میدان کی شدت ہے، اور $\theta$ دو قطبی اور برقی میدان کے درمیان زاویہ ہے۔ برقی دو قطبی مومنٹ p کو اس طرح ظاہر کیا جا سکتا ہے: $$ p=q d $$ جہاں $\mathrm{q}$ دو قطبی پر موجود بار ہے، اور $\mathrm{d}$ دو قطبی کی لمبائی ہے۔

ہمیں درج ذیل اقدار دی گئی ہیں:

ٹارک $\tau=4 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{m}$ برقی میدان کی شدت $\mathrm{E}=2 \times 10^5 \mathrm{NC}^{-1}$ زاویہ $\theta=30^{\circ}$ دو قطبی کی لمبائی $d=2 \mathrm{~cm}=0.02 \mathrm{~m}$

ہمیں دو قطبی پر موجود بار $q$ معلوم کرنا ہے۔ آئیے پہلے برقی دو قطبی مومنٹ $\mathrm{p}$ کے لیے حل کریں: $\tau=p E \sin \theta$ $$ \Rightarrow p=\frac{\tau}{E \sin \theta} $$

دی گئی اقدار کو متبادل کرتے ہوئے: $$ p=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right) \sin 30^{\circ}}=\frac{4}{\left(2 \times 10^5\right)(0.5)}=\frac{4}{10^5}=4 \times 10^{-5} \mathrm{C} \mathrm{m} $$

اب، آئیے فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے بار q کے لیے حل کریں:

$\Rightarrow p=q d$

$q=\frac{p}{d}$

$p$ اور $d$ کی اقدار کو متبادل کرتے ہوئے:

$q=\frac{4 \times 10^{-5}}{0.02}=2 \times 10^{-3} \mathrm{C}=2 \mathrm{mC}$

لہذا، دو قطبی پر موجود بار کا حجم $2 \mathrm{mC}$ ہے۔