گاس قانون استعمال ڪندي برقي ميدان جي تعين بابت مضمون
هڪ پوائنٽ چارج ذريعي بجلي جو ميدان
هڪ مثبت چارج مان پيدا ٿيندڙ برقي ميدان کي ڳڻڻ لاءِ، پهريون قدم اهو آهي ته گولائي گاس جي مٿاڇري کي r ريڊيس سان چونڊيو وڃي جتي گولائي جو مرڪز واحد چارج تي آهي. بال جي مٿاڇري واري ايراضي 4πr آهي.2.
گولي جي مرڪز مان نڪرندڙ برقي ميدان گولي جي مٿاڇري تي عمودي طور تي داخل ٿئي ٿو ته جيئن برقي وهڪري جو فارمولا Φ = E A آهي. گاس جي قانون جو فارمولا Φ = Q/ε o آهي.
هڪ چارج کان r جي مفاصلي تي برقي ميدان آهي:
اي = برقي ميدان، ڪ = ڪولمب مستقل (9 x 10)9 ايم2/C2)، Q = برقي چارج، r = برقي چارج کان فاصلو.
هي هڪ برقي چارج ذريعي پيدا ٿيندڙ برقي ميدان جو فارمولو آهي. هي فارمولو ڪولمب جي قانون کي استعمال ڪندي حاصل ڪري سگهجي ٿو.
هڪجهڙي بجلي چارج سان مضبوط بال جي اندر ۽ ٻاهر برقي ميدان
هڪجهڙي مثبت چارج واري مضبوط بال جو ڪل چارج Q آهي، حجم V = 4/3 π R3 ۽ مضبوط بال ۾ چارج جي کثافت ρ = Q/V آهي. بال جي اندر ۽ بال جي ٻاهران برقي ميدان جي طاقت جو اندازو لڳايو.
الف) مضبوط بال ۾ برقي ميدان
مضبوط بال جو ريڊيس R آهي، جڏهن ته چونڊيل گاس جي مٿاڇري جو ريڊيس r آهي، جتي r < R. مضبوط بال جو حجم V آهي ۽ گاس جي گولي جو حجم V' آهي.
گاس بالز ۾ برقي چارج آهي:
گولي جي مرڪز مان نڪرندڙ برقي ميدان گولي جي مٿاڇري تي عمودي طور تي داخل ٿئي ٿو ته جيئن برقي وهڪري جو فارمولو Φ = E A آهي. گاس جي قانون جو فارمولو Φ = Q/ε آهي.o
مضبوط بال جي مرڪز کان r جي مفاصلي واري نقطي تي برقي ميدان آهي:
مٿي ڏنل فارمولي جي بنياد تي، برقي ميدان (E) برقي چارج (Q) ۽ گاس جي مٿاڇري جي ريڊيس (r) جي متناسب آهي، مضبوط بال جي ريڊيس (R) جي الٽ متناسب آهي.3)
b) مضبوط بال کان ٻاهر برقي ميدان
هڪ مضبوط بال جو ريڊيس R هوندو آهي جڏهن ته گاس جي مٿاڇري ريڊيس r سان گول هوندي آهي، جتي r > R. مضبوط بال جو چارج Q هوندو آهي؛ مضبوط بال گاس بال جي اندر هوندو آهي تنهنڪري گاس بال ۾ برقي چارج Q هوندو آهي.
برقي ميدان گول جي مرڪز مان نڪرندو آهي ۽ گول مٿاڇري تي عمودي طور تي داخل ٿيندو آهي ته جيئن برقي وهڪري جو فارمولا Φ = E A هجي. گاس جي قانون جو فارمولا Φ = Q/ε آهي.o
بجليءَ جي ميدان ۾ مضبوط بال جي مرڪز کان r جو فاصلو آهي:
سوراخ واري بال جي مٿاڇري جي اندر ۽ ٻاهر برقي ميدان هڪجهڙائي برقي طور تي چارج ٿيل سان
خالي گولا جن جو ريڊيس R ۽ حجم V = 4/3 π R آهي3، ڪل چارج سان مٿاڇري تي هڪجهڙائي مثبت برقي طور تي چارج ٿيل سان سوال. گول جي مٿاڇري جي اندر ۽ ٻاهر برقي ميدان جي طاقت جو اندازو لڳايو.
a) بجلي جو ميدان جي خالي بال
بال خالي آهي، تنهنڪري برقي چارج بال جي مٿاڇري تي آهي، جڏهن ته بال جي اندر ڪو به برقي چارج ناهي. جيڪڏهن چونڊيل گاس مٿاڇري گول آهي ۽ گاس بال خالي بال جي اندر آهي، ته گاس بال جي اندر ڪو به برقي چارج ناهي. برقي چارج صفر آهي، تنهنڪري برقي ميدان پڻ صفر آهي. تنهن ڪري، خالي بال جي اندر برقي ميدان صفر آهي.
b) خالي بال کان ٻاهر بجلي جو ميدان
بال R جي ريڊيس سان خالي آهي، جڏهن ته چونڊيل گاس مٿاڇري r جي ريڊيس سان گول آهي، جتي r > R.
بال جي مرڪز مان نڪرندڙ برقي ميدان گول جي مٿاڇري تي عمودي طور تي داخل ٿئي ٿو ته جيئن برقي وهڪري جو فارمولا Φ = EA = E 4π r هجي.2. گاس جي قانون جو فارمولا Φ = Q/ε آهيo.
سوراخ واري بال جي مرڪز کان r جي مفاصلي واري نقطي تي برقي ميدان آهي:
بجليءَ سان چارج ٿيل پتلي تارن جي ويجهو بجلي جا ميدان
هڪ پتلي تار ۾ لامحدود ڊيگهه هوندي آهي، مثبت طور تي هڪجهڙائي وارو برقي چارج چارج جي کثافت λ سان. تار تي برقي چارج Q = λ l آهي. پتلي تار جي چوڌاري برقي ميدان جي طاقت جو اندازو لڳايو.
گاس جي مٿاڇري کي سلنڈرن جي شڪل سان چونڊيو ويندو آهي جنهن جي ڊيگهه l ۽ ريڊيس r آهي. مٿاڇري جون ٻه شڪلون آهن، هڪ گول مٿاڇري جنهن جي ريڊيس r ٻنهي سلنڈرن جي سرن تي واقع آهي (مٿاڇري جو علائقو 2πr آهي).2) ۽ هڪ سلنڈر مٿاڇري جنهن جي ڊيگهه l آهي (مٿاڇري جو علائقو 2πr l آهي).
برقي چارج مثبت آهي، ۽ تنهن ڪري برقي ميدان ٽيوب جي مٿاڇري تي عمودي تار مان نڪرندو آهي.
ته جيئن بجلي جو وهڪرو Φ = EA = E 2πr l هجي. ان جي بدران، بجلي جو ميدان گول ٽيوب جي ٻنهي سرن سان متوازي آهي ته جيئن بجلي جو وهڪرو صفر هجي.
تار کان r جي مفاصلي تي برقي ميدان آهي:
