90cm ব্যাসার্ধের একটি ফাঁপা গোলকে 9 x 10-10C চার্জ আছে।
গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য কত?
0 NC-1

ফাঁপা গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য: একটি ব্যাখ্যা 🧐
ফাঁপা গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য হওয়ার কারণ হলো গাউসের সূত্র। নিচে বিস্তারিত আলোচনা করা হলো:
গাউসের সূত্র 🤔
গাউসের সূত্রানুসারে, কোনো আবদ্ধ পৃষ্ঠের (Gaussian surface) মধ্??? দিয়ে অতিক্রান্ত মোট তড়িৎ ফ্লাক্স ঐ পৃষ্ঠ দ্বারা আবদ্ধ মোট চার্জের সমান। গাণিতিকভাবে:
ΦE = ∫ E • dA = Qenc / ε0
- ΦE = তড়িৎ ফ্লাক্স
- E = তড়িৎ ক্ষেত্র (Electric field)
- dA = ক্ষেত্রফলের ক্ষুদ্র অংশ
- Qenc = আবদ্ধ চার্জ
- ε0 = শূন্য মাধ্যমের ভেদনযোগ্যতা (permittivity of free space)
ফাঁপা গোলকের ক্ষেত্রে 💡
একটি ফাঁপা গোলকের ক্ষেত্রে, যদি গোলকের পৃষ্ঠে চার্জ দেওয়া হয়, তবে চার্জগুলো গোলকের বাইরের পৃষ্ঠে সমানভাবে ছড়িয়ে যায়। এখন, গোলকের অভ্যন্তরে একটি গাউসীয় তল (Gaussian surface) বিবেচনা করা যাক।
- গাউসীয় তল কল্পনা: গোলকের ভিতরে r ব্যাসার্ধের একটি গাউসীয় গোলক কল্পনা করি (r < গোলকের ব্যাসার্ধ)।
- আবদ্ধ চার্জ: যেহেতু সমস্ত চার্জ গোলকের বাইরের পৃষ্ঠে অবস্থান করে, তাই গাউসীয় তল দ্বারা আবদ্ধ চার্জের পরিমাণ শূন্য (Qenc = 0)।
-
গাউসের সূত্রের প্রয়োগ:
গাউসের সূত্র অনুসারে,
∫ E • dA = 0 / ε0 = 0
যেহেতু ∫ E • dA = 0 এবং গোলকের ক্ষেত্রফল অশূন্য, তাই E = 0 হতে বাধ্য।
ফলাফল 🎯
অতএব, ফাঁপা গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য (0 NC-1)। 🥳
ব্যাখ্যা ছকের মাধ্যমে 📊
| বিষয় | ব্যাখ্যা |
|---|---|
| চার্জের অবস্থান | ফাঁপা গোলকের বাইরের পৃষ্ঠে |
| গাউসীয় তল | গোলকের অভ্যন্তরে কল্পিত |
| আবদ্ধ চার্জ (Qenc) | 0 |
| তড়িৎ ফ্লাক্স (ΦE) | 0 |
| তড়িৎ প্রাবল্য (E) | 0 NC-1 |
সুতরাং, উপরের আলোচনা থেকে স্পষ্ট যে, 90cm ব্যাসার্ধের একটি ফাঁপা গোলকে 9 x 10-10C চার্জ দেওয়া হলেও, গোলকের অভ্যন্তরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্যই থাকবে। ✅
আশা করি, ব্যাখ্যাটি বোধগম্য হয়েছে। 📚 শুভকামনা! 🙏
```