সৃজনশীলঃ ‘−2μC চার্জে চার্জিত…’ নটরডেম কলেজ ২০২৪ – স্থির তড়িৎ, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

কোনো ফাঁপা পরিবাহী গোলক যদি চার্জিত অবস্থায় থাকে, তাহলে সেই চার্জিত পরিবাহী খোলকের অভ্যন্তরে কোন চার্জ থাকে না; সমস্ত চার্জ এর পৃষ্ঠে অবস্থান করে। তাই এক্ষেত্রে তড়িৎ বলরেখা পৃষ্ঠ থেকে নির্গত হয় অথবা অসীম থেকে পৃষ্ঠে এসে শেষ হয়। তাই চার্জিত ফাঁপা পরিবাহী খোলকের অভ্যন্তরে কোনো বলরেখা থাকে না। তাই গাউসের $\phi =\frac{q}{{\epsilon }_0}$ সূত্রানুসারে, q = 0 হলে, তড়িৎ ফ্লাক্স $\phi$ = 0 হয়। আবার, $\phi =\oint \overrightarrow{E}\cdot \mathrm{ds}$ সূত্রানুসারে, $\phi$ = 0 হলে, E = 0 হয়। এজন্য চার্জিত ফাঁপা পরিবাহী গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হয়। 

দেওয়া আছে,

$C_1=C_2=5MC$

$d=30\mathrm{cm}$

ও$C_1ওC_2$ চর্যের জন্য C বিন্দুতে বিভব,

$V_1=V_2=\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}\times \frac{5\times {10}^{-6}}{0.3}=1.5\times {10}^{5}V$

মোট বিভব, $V=V_1+V_2=2\times 1.5\times {10}^5=3\times {10}^{5}V$

C₃ চার্যের স্থিতিশক্তি, $V=a\times V=2\times {10}^{-6}\times 3\times {10}^5$

$=0.6j$

দেওয়া আছে,

$C_1=5\mathrm{MC}$

$C_2=5\mathrm{MC}$

$C_3=2\mathrm{MC}$

C₁ ও C₂ চার্যের জন্য C₃ চার্যের উপর তড়িৎ বল,

$F_1=F_2=\frac{C\times 5\times {10}^{-6}\times 2\times {10}^{-6}}{(0.3{)}^2}=1N$

$\angle C$ কোণের মান, $\cos C=\frac{{30}^2+{30}^2-(30\sqrt{2}{)}^2}{2\times 30\times 30}$

$\Rightarrow \cos C=0$

$\Rightarrow C={90}^{\circ }$

যেহেতু, $f_1=f_2$। তাই লব্ধি C কোণকে সমদ্বিভন্ডিত করবে ভূমির কিপরীতে লব্ধির উপস্থ, $f=2f_1\cos 45$

$=2\times 1\times \cos 45$

$=\sqrt{2}N$

C₃ চার্যের উপর মহাকর্ষ বল।

$fg=mg=144.3\times {10}^{-3}\times 9.8$

= 1.414 N

যেহেতু, $f=fg$। তােই C₃ চার্যটি C বিন্দুতে ভাসমান থাকবে।