कूलम्ब के नियम के उदाहरण प्रश्न

कूलम्ब के नियम के 10 उदाहरण

1. दो आवेशों को नीचे दिए गए चित्र के अनुसार व्यवस्थित किया गया है। आवेश A +8 माइक्रो कूलम्ब है और आवेश B -5 माइक्रो कूलम्ब है। दोनों आवेशों पर लगने वाले कूलम्ब बल ^का परिमाण है… (k = 9 x 10⁹ ^Nm² C⁻² ^, 1 माइक्रो कूलम्ब = ^10⁻⁶ C )

विचार-विमर्श
ज्ञात है :

पूछा दोनों आवेशों पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण
जवाबी :

कूलम्ब के नियम का सूत्र :

दोनों आवेशों पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण :

2. चित्र में दर्शाए अनुसार दो आवेश P = +10 माइक्रो कूलम्ब और Q = +20 माइक्रो कूलम्ब अलग-अलग रखे गए हैं। दोनों आवेशों पर लगने वाले कूलम्ब बल का परिमाण क्या है?

विचार-विमर्श
ज्ञात है :

पूछा दोनों आवेशों पर लगने वाले कूलम्ब बल का परिमाण
जवाबी :

दोनों आवेशों पर लगने वाले कूलम्ब बल या विद्युत बल का परिमाण 125 न्यूटन है।

3. चित्र में दिखाए अनुसार तीन विद्युत आवेश अलग-अलग रखे गए हैं! आवेश A = -5 माइक्रो कूलम्ब, आवेश B = +10 माइक्रो कूलम्ब और आवेश C = -12 माइक्रो कूलम्ब। आवेश B पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए…

विचार-विमर्श
ज्ञात है :

पूछा आवेश B पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण और दिशा ज्ञात कीजिए।
जवाबी :
आवेश B पर लगने वाला विद्युत बल, आवेश A और B के बीच लगने वाले विद्युत बल और आवेश B और C के बीच लगने वाले विद्युत बल का परिणामी होता है।
आवेश A और B के बीच विद्युत बल :

आवेश A ऋणात्मक है और आवेश B धनात्मक है, इसलिए कूलम्ब बल की दिशा आवेश A की ओर और आवेश B से दूर (बाईं ओर) होती है।
आवेश B और C के बीच विद्युत बल :

आवेश B धनात्मक है और आवेश C ऋणात्मक है, इसलिए कूलम्ब बल की दिशा आवेश C की ओर और आवेश B से दूर (दाईं ओर) होती है।
आवेश B पर लगने वाला परिणामी विद्युत बल :
दिशा F_AB बाईं ओर और दिशा F_BC दांई ओर।
F_B = एफ_AB - एफ_BC = 675 न्यूटन – 125 न्यूटन = 550 न्यूटन।
आवेश B पर लगने वाले परिणामी विद्युत बल (F) की दिशा_B) = विद्युत बल F की दिशा_ABयानी आवेश C की ओर (दाईं ओर)।

4. चित्र में दर्शाए अनुसार विद्युत आवेश +Q ₁ = 10 माइक्रो कूलम्ब, +Q ₂ = 50 माइक्रो कूलम्ब और Q ₃ अलग-अलग रखे गए हैं। ताकि आवेश Q ₂ पर लगने वाला विद्युत बल शून्य हो जाए, तो आवेश Q ₃ का मान क्या होगा?

विचार-विमर्श
ज्ञात है :
चार्ज 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 कूलम्ब
चार्ज 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 कूलम्ब
आवेश 1 और 2 के बीच की दूरी (r)₁₂) = 2 सेमी = 0,02 मीटर = 2 x 10^-2 m
आवेश 2 और 3 के बीच की दूरी (r)₂₃) = 6 सेमी = 0,06 मीटर = 6 x 10^-2 m
आवेश 2 पर परिणामी विद्युत बल (F)₂) = 0
पूछा : शुल्क 3 (q₃)
जवाबी :
आवेश 2 पर लगने वाला विद्युत बल, आवेश 1 और 2 के बीच लगने वाले विद्युत बल और आवेश 2 और 3 के बीच लगने वाले विद्युत बल का परिणामी होता है।
आवेश 1 और 2 के बीच विद्युत बल :

आवेश 1 धनात्मक है और आवेश 2 भी धनात्मक है, इसलिए दिशा F है।₁₂ चार्ज 3 (दाईं ओर) की ओर है।
आवेश 2 और 3 के बीच विद्युत बल :

आवेश 2 धनात्मक है और आवेश 3 भी धनात्मक है, इसलिए दिशा F है।₂₃ चार्ज 1 (बाईं ओर) की ओर है।
आवेश 2 पर परिणामी विद्युत बल = 0 :
दिशा F₁₂ दाईं ओर और दिशा F₂₃ बांई ओर।

5. बगल में दिए ^गए चित्र में, दो आवेशों द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रतिकर्षण बल 144 N है, इसलिए दो आवेशों के बीच की दूरी है… (1 μC = 10⁻⁶ ^C और k = ^9.10⁹ Nm².C⁻² ⁾

ए. 4 सेमी

बी. 5 सेमी

लगभग 8 सेमी

व्यास 10 सेमी

ई. 12 सेमी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

विद्युत बल (F ₁₂ ) = 144 N

आवेश 1 (q ₁ ) = 10 μC = 10 x 10 ^-6 C

आवेश 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

कूलम्ब स्थिरांक (k ⁾ = ⁹ x ^10⁹ Nm²²C⁻²

C = कूलम्ब, N = न्यूटन, m = मीटर

प्रश्न: दो आवेशों के बीच की दूरी (r)

उत्तर :

कूलम्ब के नियम का सूत्र:

विवरण: F = विद्युत बल, k = कूलम्ब स्थिरांक, q = विद्युत आवेश, r = दो विद्युत आवेशों के बीच की दूरी।

दो आवेशों के बीच की दूरी (r) = 5 x 10⁻² ^मीटर = 5 x ^10⁻² x 10² ^{सेंटीमीटर} = 5 सेंटीमीटर।

सही जवाब बी है।

6. दो विद्युत आवेश नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए गए हैं। यदि दोनों आवेशों द्वारा अनुभव किया जाने वाला कूलम्ब बल 3,6 N है, तो दोनों आवेशों के बीच की दूरी क्या है? ⁽ 1 μC = 10⁻⁶ ^C और k = ^9.10⁹ Nm².C⁻² ⁾

ए. 30,0 सेमी

बी. 27,0 सेमी

लगभग 9,0 सेमी

व्यास 3,0 सेमी

ई. 0,3 सेमी

ई. 12 सेमी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

विद्युत बल (F ₁₂ ) = 3,6 N

आवेश 1 (q ₁ ) = 9 μC = 9 x 10 ^-6 C

आवेश 2 (q ₂ ) = 4 μC = 4 x 10 ^-6 C

कूलम्ब स्थिरांक (k ⁾ = ⁹ x ^10⁹ Nm²²C⁻²

C = कूलम्ब, N = न्यूटन, m = मीटर

प्रश्न: दो आवेशों के बीच की दूरी (r)

उत्तर :

कूलम्ब के नियम का सूत्र:

विवरण: F = विद्युत बल, k = कूलम्ब स्थिरांक, q = विद्युत आवेश, r = दो विद्युत आवेशों के बीच की दूरी।

दो आवेशों के बीच की दूरी (r) = 0,3 मीटर = 0,3 x 100 सेंटीमीटर = 30 सेंटीमीटर।

सही जवाब क है।

7. चित्र में दिखाए अनुसार, तीन बिंदु आवेश एक त्रिभुज के कोनों पर स्थित हैं। बिंदु A पर कूलम्ब बल का परिमाण है… (k ⁼ 9.10⁹ ^Nm²C⁻² ; μ = ^{10⁻⁶ )}

ए. 10 एन

बी. 60 एन

सी. 90 एन

डी. 90 √2 एन

ई. 100 √2 एन

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

आवेश A (q _A ) = -2 μC = -2 x ^10⁻⁶ C

आवेश B (q _B ) = 8 μC = 8 x ^10⁻⁶ C

आवेश C (q _C ) = 4,5 μC = 4,5 x ^10⁻⁶ C

कूलम्ब स्थिरांक (k ⁾ = ⁹ x ^10⁹ Nm²²C⁻²

आवेश A और B के बीच की दूरी (r _AB ) = 4 सेमी = 4 x ^10⁻² मीटर

आवेश A और C के बीच की दूरी (r _AC ) = 3 सेमी = 3 x ^10⁻² मीटर

C = कूलम्ब, N = न्यूटन, m = मीटर

प्रश्न: बिंदु A पर विद्युत बल

उत्तर :

कूलम्ब के नियम का सूत्र:

विवरण: F = विद्युत बल, k = कूलम्ब स्थिरांक, q = विद्युत आवेश, r = दो विद्युत आवेशों के बीच की दूरी।

बिंदु A पर विद्युत बल:

F _AB और F _AC एक समकोण बनाते हैं, इसलिए परिणामी बल की गणना पाइथागोरस सूत्र का उपयोग करके की जाती है।

सही उत्तर है डी.

8. दो वस्तुओं पर विद्युत आवेश Q है।₁ और क्यू₂ r सेमी की दूरी पर, यह 10 N का प्रतिकर्षण बल उत्पन्न करता है। तब आवेश Q₁ इस प्रकार स्थानांतरित किया गया कि उत्पन्न बल 40 N हो गया। स्थिरांक k = 9 x 10⁹ एनएम².C^-2तो आवेश Q₁ इसे द्वारा स्थानांतरित किया जाना चाहिए…

_{A. Q 2} से 1/2 r दूर

B. 1/2 r, Q _{2 के पास पहुँचता है}

C. 1 r, Q _{2 से दूर चला जाता है}

डी. 2 आर क्यू _{2 के पास पहुँचता है}

E. 2 r, Q _{2 से दूर चला जाता है}

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

_Q1 और Q2 _के बीच की दूरी = r सेमी

प्रतिकर्षण बल (F) = 10 N

यदि आवेश Q ₁ को स्थानांतरित किया जाता है, तो प्रतिकर्षण बल (F) = 40 N

स्थिरांक (k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² ^.C⁻²

प्रश्न: आवेश Q ₁ को स्थानांतरित किया जाना चाहिए...

उत्तर :

विद्युत बल का सूत्र:

F = k Q ₁ Q ₂ / r ²

दूरी (r) बल (F) के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इसका अर्थ है कि यदि बल अधिक होगा, तो आवेशों के बीच की दूरी कम होगी। अतः, आवेश Q1 को _आवेश Q2 _के निकट ले जाना होगा ।

सही जवाब बी है।

9. विद्युत आवेश +q₃ = 20 μC, +q₂ = 10 μC और q₁ चित्र में दिखाए अनुसार अलग-अलग हैं। ताकि आवेश q पर लगने वाला कूलम्ब बल₂ = शून्य तो आवेश q₁ है …
ए. +2 μC
बी. –2 μसी
सी. +5 μC
डी. –5 μC
ई. +8 μC
बहस :
ज्ञात है :
+q₃ = 20 μC
+q₂ = 10 μC
पूछा :
q₁ =?
जवाबी :
आवेश q पर₂ कार्यबल F₂₃ और एफ₂₁जहां एफ₂₃ बाईं ओर निर्देशित। ताकि q पर लगने वाला परिणामी बल₂ यदि q शून्य के बराबर है तो₁ बल F धनात्मक होना चाहिए₂₁ दाईं ओर जा रहे हैं।
चार्ज q₁ = +5 μC.
सही जवाब सी है।

10. तीन विद्युत आवेश +q ₁ = 5 μC, +q ₂ = 10 μC और +q ₃ = 10 μC एक रेखा में स्थित हैं। यदि a = 10 cm है ^{, तो आवेश q} ₂ पर लगने वाले विद्युत बल का परिमाण और दिशा क्या होगी ? (k = 9 x ^10⁹ Nm²C⁻² ⁾

ए. 7,5 उत्तर q की ओर₁
बी. 11,25 उत्तर की ओर q₂
C. 15 N q की ओर₁
डी. 22,5 उत्तर की ओर क्यू₁
ई. 78,75 उत्तर की ओर क्यू₁
बहस :
ज्ञात है :
q₁= 5 μC, q₂ = 10 μC और q₃ = 10 μC
a = 0,1 मीटर

पूछा :
q पर लगने वाले परिणामी कूलम्ब बल का परिमाण और दिशा₂ ?
जवाबी :
q पर दो कूलम्ब बल कार्य कर रहे हैं।₂अर्थात् एफ₂₁ और एफ₂₃जहां इन दोनों बलों की दिशाएं विपरीत होती हैं।₁ सकारात्मक और क्यू₂ धनात्मक ताकि बल F₂₁ दाईं ओर (q की ओर)₃)। क्यू₂ सकारात्मक और क्यू₃ धनात्मक ताकि बल F₂₃ बाईं ओर (q की ओर)₁).

परिणामी विद्युत बल का परिमाण = 90 N – 11,25 N = 78,75 N.
परिणामी बल की दिशा बल F की दिशा के समान होती है।₂₃, क्यू की ओर₁.
सही उत्तर E है।