आवेशों की एक सीमित प्रणाली के कारण एक समविभव सतह S मौजूद है। एक धनात्मक आवेश Q को S पर रखा गया है। Q पर बल ______ है।

A: समविभव सतह के लिए स्पर्शरेखा दिशा में

B: समविभव सतह के लिए लंब दिशा में

C: बढ़ते विभव की दिशा की ओर

D: घटते विभव की दिशा की ओर

निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?

अवधारणा:

• विद्युत विभव एक विद्युत क्षेत्र में एक विशेष बिंदु पर अनन्तता से आवेश q को स्थानांतरित करने के लिए बाह्य बल द्वारा प्रति इकाई आवेश पर किए गए कार्य की मात्रा के बराबर है।

\(⇒ V=\frac{W}{q}\)

• इसके द्वारा दिए गए दूरी r पर एक एकल आवेशित कण Q के कारण विभव निम्न है:

\(⇒ V=\frac{Q}{4\piϵ_{0}r}\)

जहाँ, ϵ0 मुक्त स्थान की विद्युतशीलता है और SI इकाइयों में 8.85 × 10-12 F/m का मान है

• बिंदु P से क्रमशः r1, r2, r3, ... rn दूरी वाले Q1, Q2, Q3, ... Qn आवेशित कणों की एक प्रणाली के कारण बिंदु P पर विभव निम्न  दिया गया है:

\(⇒ V=\frac{Q_1}{4\piϵ_{0}r} + \frac{Q_2}{4\piϵ_{0}r} + \frac{Q_3}{4\piϵ_{0}r} + ...+\frac{Q_n}{4\piϵ_{0}r}\)

\(⇒ V=\sum_{i=1}^{n}\frac{Q_i}{4\piϵ_{0}r_i}\)

• एक समविभव सतह सतह पर सभी बिंदुओं पर विभव के निरंतर मूल्य के साथ एक सतह है।
• निम्नलिखित आकृति एक बिंदु आवेश और एक विद्युत द्विध्रुवीय के कारण समविभव सतहों को दिखाते हैं।

• विद्युत विभव और विद्युत क्षेत्र के बीच का संबंध निम्न है,

\(⇒ E=-\frac{dV}{dx}\)

जहाँ E विद्युत क्षेत्र है, V विद्युत विभव है, और x रिक्त स्थान में विद्युत क्षेत्र की दिशा है

• एक समविभव सतह के सभी बिंदुओं पर सतह के स्थिर मूल्य के साथ एक सतह सतह है।
• विद्युत क्षेत्र सदैव एक समविभव सतह के लंबवत होता है।
• धनात्मक आवेश पर बल हमेशा उसी दिशा में होता है जहाँ विद्युत क्षेत्र होता है।

⇒ F = qE

• इसलिए कथन B सही है।
• विद्युत विभव और विद्युत क्षेत्र के बीच का संबंध निम्न है,

\(⇒ E=-\frac{dV}{dx}\)

• इस प्रकार यदि E dx के साथ धनात्मक है, dx के साथ बढ़ने पर dV घटता है।
• विद्युत क्षेत्र की दिशा विभव घटने की दिशा में है। इसलिए कथन D सही है। इसलिए, विकल्प 4 सही है।