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JEE Mains · Physics · STD 12 - स्थिरवैद्युत विभव तथा धारिता
  • JEE Mains 2019
  • कठिन
  • संख्यात्मक

आवेश \(Q\) वाले एक ठोस चालकीय गोले को एक अनावेशित चालकीय खोखले गोलीय कवच से घेरा गया है। ठोस गोले के पृष्ठ और खोखले कवच के बाह्म पृष्ठ के बीच विभवान्तर \(V\) है। यदि कवच को अब एक आवेश \(-4 Q\) दिया जाता है, तब उन्ही दोनों पृष्ठों के बीच नया विभवान्तर ........\(V\) होगा।

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सत्यापित हल

उत्तर और हल

सही उत्तर

(D) \(1\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

As given in the first condition:

Both conducting spheres are shown.

\({V_{in}} - {V_{{\text{out }}}} = \left( {\frac{{{\text{kQ}}}}{{{r_1}}}} \right) - \left( {\frac{{{\text{kQ}}}}{{{{\text{r}}_2}}}} \right)\)

\( = {\text{kQ}}\left( {\frac{1}{{{{\text{r}}_1}}} - \frac{1}{{{{\text{r}}_2}}}} \right) = V\)

In the second condition:

Shell is now given charge \(-4 Q\) 

\({V_{in}} - {V_{out}} = \left( {\frac{{kQ}}{{{r_1}}} - \frac{{4kQ}}{{{r_2}}}} \right) - \left( {\frac{{kQ}}{{{r_2}}} - \frac{{4kQ}}{{{r_2}}}} \right)\)

\( = \frac{{kQ}}{{{r_1}}} - \frac{{kQ}}{{{r_2}}}\)

\(=\mathrm{kQ}\left(\frac{1}{\mathrm{r}_{1}}-\frac{1}{\mathrm{r}_{2}}\right)=\mathrm{V}\)

Hence, we also obtain that potential difference does not depend on charge of outer sphere.

\(\therefore \) \(P.d.\) remains same.

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