दोन बिंदू प्रभार 3 μC आणि 4 μC हे 10 N च्या बलाने एकमेकांना प्रतिकर्षित करतात. जर प्रत्येकामध्ये 6 μC प्रभार जोडला गेला तर नवीन प्रतिकर्षी बल काय असेल?

योग्य उत्तर पर्याय 1 म्हणजेच 5 N कमी आहे.

संकल्पना:

• कूलॉम्बचा नियम: असे सांगते की q1 आणि q2 या दोन बिंदू प्रभारांमधील विद्युतस्थितिक बल F चे परिमाण हे प्रभाराच्या परिमाणांच्या गुणाकाराच्या थेट प्रमाणात आणि त्यांच्यामधील अंतर r च्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

हे गणितीय समीकरणाद्वारे दर्शविले जाते:

\(F = \frac{1}{4\pi ϵ_0}\frac{q_1 q_2}{r^2}\)

जेथे ϵ0 ही मोकळ्या जागेची पारगम्यता आहे (8.854 × 10-12 C2 N-2 m-2).

गणना:

दिलेले आहे: q₁ = 3 μC, q₂ = 4 μC, आणि F = 10 N

विभक्तीचे अंतर 'r' आहे असे समजा.

वापरून, \(F = \frac{1}{4\pi ϵ_0}\frac{q_1 q_2}{r^2}\)

\(⇒ F = \frac{1}{4\pi ϵ_0}\frac{(3μ)(4μ)}{r^2}\)      ----(1)

जेव्हा त्या प्रत्येकामध्ये -6 μC जोडले जाते,

⇒ q₁' = 3 + (-6) = -3 μC

⇒ q₂' = 4 + (-6) = -2 μC

\(⇒ F' = \frac{1}{4\pi ϵ_0}\frac{(-3μ)(-2μ)}{r^2}\)      ----(2)

(2) ला (1) ने भागून,

\(\frac{F'}{F} = \frac{(-3μ)(-2μ)}{(3μ)(4μ)} = \frac{6}{12} = \frac{1}{2}\)

\(⇒ F' = F \times \frac{1}{2} = 10 \times \frac{1}{2} = 5\: N\)

• म्हणून, नवीन आकर्षण बल F' हे प्रारंभिक बल F पेक्षा 5 N कमी आहे..