Question

ഒരു ചാർജ്ജ് വിന്യാസത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതമണ്ഡലം കണ്ടെത്താനായി ഗോസ്സ് നിയമം ഉപയോഗിക്കാമോ?

• A. ഉപയോഗിക്കാം, ചാർജ്ജ് വിന്യാസത്തിന് സമമിതിയുണ്ടെങ്കിൽ മാത്രം.
• B. ഉപയോഗിക്കാം, ചാർജ്ജ് വിന്യാസത്തിന് സമമിതിയില്ലെങ്കിലും.
• C. ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കില്ല.
• D. ചില പ്രത്യേക ചാർജ്ജ് വിന്യാസങ്ങൾക്ക് മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കൂ.

Answer 1

Answer:

A. ഉപയോഗിക്കാം, ചാർജ്ജ് വിന്യാസത്തിന് സമമിതിയുണ്ടെങ്കിൽ മാത്രം.

• ഗോസ്സ് നിയമം (Gauss's Law):

  • ഒരു അടഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ആകെ വൈദ്യുത ഫ്ലക്സ് (Φ) ആ പ്രതലത്തിനുള്ളിലെ ആകെ ചാർജ്ജിന്റെ അളവിനെ (Q) ശൂന്യസ്ഥലത്തിന്റെ പെർമിറ്റിവിറ്റി (ε₀) കൊണ്ട് ഹരിച്ചതിന് തുല്യമാണ്.

  • ഗണിതപരമായി, Φ = Q / ε₀.

• ഗോസ്സ് നിയമത്തിന്റെ പ്രായോഗികത:

  • ചാർജ്ജ് വിന്യാസത്തിന് സമമിതിയുണ്ടെങ്കിൽ ഗോസ്സ് നിയമം ഉപയോഗിച്ച് എളുപ്പത്തിൽ വൈദ്യുതമണ്ഡലം കണക്കാക്കാൻ സാധിക്കും.

  • ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ബിന്ദു ചാർജ്ജ്, രേഖീയ ചാർജ്ജ്, അല്ലെങ്കിൽ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ചാർജ്ജ് വിതരണം എന്നിവയുടെ വൈദ്യുതമണ്ഡലം ഗോസ്സ് നിയമം ഉപയോഗിച്ച് എളുപ്പത്തിൽ കണക്കാക്കാം.

  • സമമിതിയില്ലാത്ത ചാർജ്ജ് വിന്യാസങ്ങളുടെ വൈദ്യുതമണ്ഡലം കണക്കാക്കാൻ ഗോസ്സ് നിയമം ഉപയോഗിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.