एक परीक्षण आवेश \( q \) को मूल बिंदु पर रखे गए स्रोत आवेश \( Q \) के प्रतिकर्षी स्थिरवैद्युत बल के विरुद्ध बिंदु \( R \) से बिंदु \( P \) तक धीरे-धीरे ले जाया जाता है। बाह्य बल \( F_{\text{ext}} \) द्वारा किए गए कार्य के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?

बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य ऋणात्मक होता है क्योंकि यह स्थिरवैद्युत बल का विरोध करता है।
बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य \( R \) से \( P \) तक लिए गए वास्तविक पथ पर निर्भर करता है।
बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य स्थिरवैद्युत बल द्वारा किए गए कार्य के ऋणात्मक के बराबर होता है और स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित होता है।
बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य आवेश \( q \) की गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा दोनों को बढ़ाता है।

सही उत्तर · विकल्प 3

बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य स्थिरवैद्युत बल द्वारा किए गए कार्य के ऋणात्मक के बराबर होता है और स्थितिज ऊर्जा के रूप में संचित होता है।

व्याख्या

Since the motion is infinitely slow, kinetic energy remains unchanged, and the work done by the external force is stored completely as potential energy, being equal and opposite to the work done by the conservative electric field.

मिलते-जुलते प्रश्न

धारिता \( C_1 = 4\, \mu\text{F} \) के एक संधारित्र को \( 50\text{ V} \) तक आवेशित किया जाता है और दूसरे संधारित्र \( C_2 = 6\, \mu\text{F} \) को \( 100\text{ V} \) तक आवेशित किया जाता है। यदि उन्हें समान ध्रुवता वाली पट्टिकाओं को एक साथ जोड़कर समांतर क्रम में जोड़ा जाए, तो इस संयोजन के सिरों पर अंतिम उभयनिष्ठ विभवांतर क्या होगा?→एकसमान रूप से ध्रुवित परावैद्युत पट्टिका के अंदर, किसी भी स्थूल आयतन अल्पांश \( \Delta v \) में कुल आवेश शून्य होता है क्योंकि:→एक चालक और एक परावैद्युत पट्टिका को एकसमान बाह्य विद्युत क्षेत्र \( \mathbf{E}_0 \) में अलग-अलग रखा जाता है। यदि \( \mathbf{E}_{\text{in}} \) प्रत्येक पदार्थ के अंदर प्रेरित विद्युत क्षेत्र को दर्शाता है, तो उनके अंदर कुल विद्युत क्षेत्र संतुष्ट करता है:→नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन I: स्थिरवैद्युत ऊर्जा घनत्व \( u = \frac{1}{2} \varepsilon_0 E^2 \) का सूत्र केवल समांतर पट्टिका संधारित्र की पट्टिकाओं के बीच एकसमान विद्युत क्षेत्र के लिए ही मान्य है। कथन II: किसी परावैद्युत माध्यम की विद्युतशीलता हमेशा मुक्त आकाश की विद्युतशीलता से कम होती है। उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सबसे उपयुक्त उत्तर चुनिए:→

सही उत्तर · विकल्प 3

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