সৃজনশীলঃ ‘১. দুটি ক্ষুদ্র…’ সিলেট বোর্ড ২০১৭ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো ধারকের গায়ে 0.06 µF 210 V লেখার অর্থ-ধারকটির বিভব 1V বৃদ্ধি করতে 0.06µC চার্জ প্রয়োজন এবং ধারকটিতে সর্বোচ্চ 210V ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা যায়।

দেওয়া আছে,
A বিন্দুতে স্থাপিত চার্জ, q₁ = + 9C

B বিন্দুতে স্থাপিত চার্জ, $q_2=+16C$
মধ্যবর্তী দূরত্ব, $r=0.28m$
জানা আছে, $\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}=9\times {10}^{9}N\cdot m^2.C^{-2}$
বের করতে হবে, A এর উপর B এর বল, $F=$ ?
আমরা জানি,
$F=\frac{1}{4\pi {ϵ}_o}\times \frac{q_1{q}_2}{r^2}$
$=9\times {10}^{9}N.m^2.C^{-2}\times \frac{9C\times 16C}{(0.28m{)}^2}$
$=1.65\times {10}^{13}N\text{ (Ans.) }$

উদ্দীপক হতে পাই,
A বিন্দুতে স্থাপিত চার্জ, $q_1=+9$ C
$B$ বিন্দুতে স্থাপিত চার্জ, $q_2=+16C$
$A$ হতে $C$ বিন্দুর দূরত্ব, $r_1=0.12m$
$B$ হতে C বিন্দুর দূরত্ব, $r_2=0.28-0.12=0.16m$

জানা আছে, $\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}=9\times {10}^{9}N\cdot m^2\cdot C^{-2}$
A বিন্দুতে স্থাপিত +9 C চার্জের জন্য C বিন্দুতে 1 C চার্জের উপর বল,
$F_1=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\times \frac{q_1\times 1C}{r_1^2}$
$=9\times {10}^{9}N\cdot m^2\cdot C^{-2}\times \frac{9C\times 1C}{(0.12m{)}^2}$
$=5.625\times {10}^{12}N$
এর দিক হবে CB এর দিকে।

আবার, B বিন্দুতে স্থাপিত + 16 C চার্জের জন্য C বিন্দুতে 1 C চার্জের উপর বল,
$F_2=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\times \frac{q_2\times 1C}{r_2{}^2}=9\times {10}^{9}N\cdot m^2\cdot C^{-2}\times \frac{16C\times 1C}{(0.16m{)}^2}$
$=5.625\times {10}^{12}N$
এর দিক হবে CA এর দিকে। অর্থাৎ C বিন্দুতে স্থাপিত 1 C চার্জের উপর ক্রিয়াশীল বলদ্বয়ের দিক পরম্পর বিপরীত।
সুতরাং C বিন্দুতে স্থাপিত 1 C চার্জের উপর নিট বল,
$F=F_1-F_2$
$=5.625\times {10}^{12}N-5.625\times {10}^{12}N=0$
অতএব, 1C চার্জটি কোনো বল অনভব করবে না।