একই ব্যাসার্ধের একটি ফাঁপা ও একটি নিরেট গোলক উভয়কে একই বিভবে চার্জিত করলে নিম্নের কোনটি প্রযোজ্য হবে?

Another Explanation (5): প্রশ্নঃ একই ব্যাসার্ধের একটি ফাঁপা ও একটি নিরেট গোলক উভয়কে একই বিভবে চার্জিত করলে নিম্নের কোনটি প্রযোজ্য হবে? উত্তরঃ "উভয়ের চার্জ সমান হবে" **ব্যাখ্যা / সমাধান:** একটি নিরেট গোলক ও একটি ফাঁপা গোলকের মধ্যে চার্জ বিতরণের বিষয়টি ইলেকট্রস্ট্যাটিক্যাল ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ। এই পরিস্থিতিতে নিম্নলিখিত মূল বিন্দুগুলি বিবেচনা করা হয়: 1. **গোলকের চার্জের বিতরণ:** - একটি নিরেট গোলকের চার্জ সমানভাবে তার পৃষ্ঠে বিতরণ হয়। - এই চার্জের ঘনত্ব গোলকের পৃষ্ঠের কাছাকাছি বেশি থাকে। 2. **ফাঁপা ও নিরেট গোলকের মধ্যে পার্থক্য:** - নিরেট গোলকের ভেতরে কোনও চার্জ থাকতে পারে না। - ফাঁপা গোলকের ভেতরে চার্জ ছড়িয়ে থাকতে পারে বা নিরেট গোলকের মতো পৃষ্ঠের উপর সীমাবদ্ধ থাকতে পারে। 3. **বিভবের চার্জের জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত:** - যদি দুটিরই ব্যাসার্ধ সমান হয় এবং উভয়কে একই বিভবে চার্জিত করা হয়, তবে তারা একই বিভবের উপর থাকবে। - ক্লাসিক্যাল ইলেকট্রোস্ট্যাটিক্যাল তত্ত্ব অনুযায়ী, একই বিভবে দুটি ধরণের গোলকের চার্জের পরিমাণ সমান হবে, কারণ বিভবের মান নির্ভর করে চার্জের পরিমাণ ও গোলকের ব্যাসার্ধের উপর। 4. **গোলকের চার্জের সমতা প্রমাণ:** - গোলকের পৃষ্ঠের উপর বিভব (Potential) নির্ণয় করতে গেলে,
**V = k * Q / R** যেখানে, - V = বিভব, - k = ধ্রুবক, - Q = গোলকের উপর থাকা মোট চার্জ, - R = গোলকের ব্যাসার্ধ। - যেহেতু উভয় গোলকের ব্যাসার্ধ সমান এবং বিভব সমান, তাই:
Q₁ = Q₂। **সারাংশ:** উপসংহারভাবে, একই ব্যাসার্ধের দুটি গোলক যদি একই বিভবে চার্জিত হয়, তবে তাদের চার্জের মান সমান হবে। এই কারণেই বলা হয়, **"উভয়ের চার্জ সমান হবে"।**