12 C और 8 C के दो धनात्मक बिंदु आवेश 10 cm की दूरी पर हैं। उन्हें 4 cm करीब, (ताकि वे 6 cm दूर हों) लाने में किया गया कार्य है
(1 / (4 \varepsilon_0) = mF^-1)
व्याख्या एवं हल
सही उत्तर (A) 5·8 J है।
- दो बिंदु आवेशों को समीप लाने में किया गया कार्य स्थिरवैद्युत स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि के बराबर होता है:
- यहाँ
,q 1 = 12 μ C q_1 = 12\ μ \mu C \text{C} , प्रारंभिक दूरीq 2 = 8 μ C q_2 = 8\ μ \mu C \text{C} और अंतिम दूरीr i = 0.10 m r_i = 0.10 m \text{ m} है:r f = 0.06 m r_f = 0.06 m \text{ m} W = 9 × 10 9 × ( 96 × 10 − 12 ) × ( 1 0.06 − 1 0.10 ) = 0.864 × 20 3 = 5.76 J ≈ 5.8 J W = 9 10^9× \times (96× \times 10^{-12})× \times \left(× \times -1 0.06 \frac{1}{0.06} \right) = 0.8641 0.10 \frac{1}{0.10} × \times = 5.7620 3 \frac{20}{3} J \text{ J} 5.8≈ \approx J \text{ J}
In English (Question & Model Answer)
Two positive point charges of 12
(1 / (4
The correct answer is (A) 5.8 J.
- The work done
in bringing two point charges closer is equal to the increase in electrostatic potential energyW W :Δ U UΔ \Delta W = U f − U i = 1 4 π ε 0 q 1 q 2 ( 1 r f − 1 r i ) W = U_f - U_i = q_1 q_2 \left(1 4 π ε 0 \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} -1 r f \frac{1}{r_f} \right)1 r i \frac{1}{r_i} - Here
,q 1 = 12 × 10 − 6 C q_1 = 12 10^{-6}× \times C \text{ C} ,q 2 = 8 × 10 − 6 C q_2 = 8 10^{-6}× \times C \text{ C} , andr i = 10 cm = 0.10 m r_i = 10 = 0.10cm \text{ cm} m \text{ m} :r f = 10 − 4 = 6 cm = 0.06 m r_f = 10 - 4 = 6 = 0.06cm \text{ cm} m \text{ m} 1 4 π ε 0 q 1 q 2 = ( 9 × 10 9 ) × ( 12 × 10 − 6 ) × ( 8 × 10 − 6 ) = 0.864 N ⋅ m 2 q_1 q_2 = (91 4 π ε 0 \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} 10^9)× \times (12× \times 10^{-6})× \times (8× \times 10^{-6}) = 0.864× \times N \text{ N} ⋅ \cdot ^2m \text{m} W = 0.864 × ( 1 0.06 − 1 0.10 ) = 0.864 × ( 50 3 − 10 ) = 0.864 × 20 3 = 5.76 J ≈ 5.8 J W = 0.864 \left(× \times -1 0.06 \frac{1}{0.06} \right) = 0.8641 0.10 \frac{1}{0.10} \left(× \times - 10\right) = 0.86450 3 \frac{50}{3} × \times = 5.7620 3 \frac{20}{3} J \text{ J} 5.8≈ \approx J \text{ J}