दो समरूप आवेश एक दूसरे को 10 grams.wt के बराबर बल के साथ प्रतिकर्षित करते हैं जब वे वायु में 0.6 m से दूर होते हैं (g = 10 ms^-2)। तो प्रत्येक आवेश का मान ______ होता है।

सही उत्तर विकल्प 1 है) अर्थात 2μC।

अवधारणा:

• विद्युत आवेश कणों का एक गुण है जिसके द्वारा वे एक दूसरे को स्पर्श करे बिना आकर्षण या प्रतिकर्षण की प्रवृत्ति रखते हैं।
  • विद्युत बल: विपरीत आवेश वाले कण एक दूसरे को आकर्षित करते हैं और समान आवेश वाले कण एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। आकर्षण या प्रतिकर्षण के इस बल को विद्युत बल कहा जाता है।
• कूलम्ब का नियम: विद्युत आवेश और विद्युत बल के बीच संबंध कूलम्ब का नियम निम्न द्वारा दिया गया है।
  • कूलम्ब का नियम कहता है कि दो आवेशित वस्तुओं के बीच विद्युत बल वस्तुओं पर आवेश की मात्रा के गुणनफल के सीधे आनुपातिक होता है और दो वस्तुओं के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

विद्युत बल निम्न प्रकार दिया गया है:

 \(F = \frac{kq_1 q_2}{r^2}\)

​जहां F दो आवेशों के बीच कार्य करने वाला विद्युत बल है, q₁ और q₂ दो आवेश हैं, r दो वस्तुओं के केंद्र से केंद्र के बीच की दूरी है और k आनुपातिकता स्थिरांक है जिसे कूलम्ब के नियम स्थिरांक के रूप में जाना जाता है और यह 9 \(\times \)109 Nm2/C2 के बराबर है

गणना:

दिया गया है
दो आवेशों q₁ और q₂ समरूप हैं \(\Rightarrow q_1=q_2=q\)
आवेशों के बीच प्रतिकर्षण का विद्युत बल (F) = 10 g wt = 10 g wt = 10 \(\times \)10-3 kg \(\times \)10 m/s2 = 0.1 N
दोनों आवेशों के बीच की दूरी (r) = 0.6 m

\(F = \frac{kq_1 q_2}{r^2}\) \(=\frac{kq^2}{r^2}\)

\(0.1 = \frac{(9 \times 10^9) q^2}{0.6^2}\)

\(q = \sqrt{\frac{0.1 \times 0.6^2}{9\times10^9}}\)\(= 2 \times 10^{-6} C\) = 2 μC

इसलिए, समरूप आवेश 2μC हैं।

Mistake Points

• एक किलोग्राम भार (1 kg wt) गुरुत्वाकर्षण बल है जो 1 kg द्रव्यमान के निकाय पर कार्य करता है।
• 1 kg wt को निम्न द्वारा न्यूटन में परिवर्तित किया जाता है: 1 kg \(\times\) g = 1 kg \(\times\) 9.81 m/s2 = 9.81 N
  • इसलिए, 1 g wt = 10-3 kg \(\times\) 9.81 m/s2  (माना g = 9.81 m/s2)