Conductors and Insulators MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Conductors and Insulators - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

गणना:
चित्र में दिखाया गया I-V अभिलक्षणिक धारा (I) और वोल्टता (V) के बीच एक अरैखिक संबंध का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार का आलेख गैर-ओमी चालकों का विशिष्ट है, जहाँ प्रतिरोध अनुप्रयुक्त वोल्टेज के साथ बदलता रहता है।

ओमी चालकों के विपरीत, जहाँ I-V आलेख एक सरल रेखा है (स्थिर प्रतिरोध का संकेत देता है), गैर-ओमी चालक एक वक्र प्रदर्शित करते हैं, जिसका अर्थ है कि उनका प्रतिरोध वोल्टता के साथ बदलता है।

सही उत्तर: विकल्प 2 - गैर-ओमी चालक है। 

यदि हम बाएँ सिरे से \(x\) दूरी पर प्रतिरोधकता को \(\rho \left( { \rho }_{ 0 }+\alpha x \right) \) मानते हैं,

तो इस बिंदु पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता \(E=\cfrac { i\rho }{ A } \) होगी,

जहाँ \(i\) चालक से प्रवाहित धारा है। इसलिए, \(E\propto \rho \) और \(E(x)=\cfrac { i }{ A } \left( { \rho }_{ 0 }+\alpha x \right) \quad \)

इसलिए ग्राफ एक सरल रेखा होगा जिसका कुछ y-अंतःखंड होगा।

संकल्पना:

• चालक: वह सामग्री जिसमें विद्युत धारा आसानी से प्रवाहित होती है ,उसे चालक कहते है।
  • उदाहरण के लिए: लौह,चाँदी,सोना, स्टील,मानव शरीर आदि. 

चालक के स्थिरवैद्युत गुणधर्म को निम्न द्वारा दिया जाता है : 

1. स्थिरवैद्युत क्षेत्र रेखाऐं एक आवेशित चालक की सतह पर हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होती हैं।
2. स्थिरवैद्युत क्षेत्र एक चालक के अंदर शून्य होता है।
3. एक स्थैतिक परिस्थिति में चालक के आंतरिक भाग में कोई अतिरिक्त आवेश नहीं होता है।
4. चालक के पूरे आयतन में स्थिरवैद्युत विभव स्थिर होता है और चालक की सतह पर विभव का मान चालक के आयतन के अंदर किसी भी बिंदु पर बराबर होता है।

स्पष्टीकरण:

उपरोक्त चर्चा से यह स्पष्ट है ,हम कह सकते हैं कि

• विकल्प 2 कथन गलत है क्योंकि स्थिरवैद्युत क्षेत्र एक चालक के अंदर शून्य होता है। इसलिए विकल्प 2 सही है।

अवधारणा:

चालक:

• चालकों में चल आवेश वाहक होते हैं। धातु चालकों में, ये आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  • एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में, वे क्षेत्र की दिशा के विरुद्ध प्रवाह करते हैं ।
  • विद्युत-अपघटन चालक में, आवेश धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आयनों का वहन करते हैं।

चालकों के विद्युत्स्थैतिक के बारे में महत्वपूर्ण परिणाम:

1. एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
2. एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए सामान्य होना चाहिए ।
3. एक चालक के अंदर अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है ।
4. विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।
5. एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र
6. विद्युत्स्थैतिक परिरक्षण।

व्याख्या:

• एक तटस्थ चालक को बाहरी विद्युत क्षेत्र में रखा गया है।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों इस बाहरी विद्युत क्षेत्र की दिशा के विपरीत चलते हैं ।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों की इस गति के कारण चालक की सतह पर आवेश प्रेरित होते हैं।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों तब तक चलते हैं जब तक कि बाहरी क्षेत्र के कारण बल प्रेरित आवेशों के कारण पूरी तरह से अस्वीकार नहीं हो जाते है।
• इस बिंदु पर, चालक के अंदर एक मुक्त इलेक्ट्रॉन पर शुद्ध बल शून्य है ।
• इसलिए चालक के अंदर शुद्ध विद्युत क्षेत्र शून्य है। इसलिए विकल्प 4 सही है।

Additional Information

• एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
  • बाहरी विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हो सकता है। एक चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब तक विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं होता है, तब तक मुक्त आवेश वाहक बल और बहाव का अनुभव करेंगे। स्थैतिक स्थिति में, आवेश ने खुद को ऐसे वितरित करते हैं कि विद्युत क्षेत्र अंदर हर जगह शून्य है।
• एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होना चाहिए।
  • तो E सतह के लिए लंबवत नहीं थे, यह सतह के साथ कुछ गैर शून्य घटक होगा। चालक की सतह पर मुक्त आवेश बल और चाल का अनुभव करेगा। इसलिए, E में कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं होना चाहिए।
• एक चालक के अंदर कोई अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है।
  • एक तटस्थ चालक हर छोटी मात्रा या सतह तत्व में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की बराबर मात्रा है। जब चालक को आवेशित किया जाता है, तो अतिरिक्त आवेश केवल सतह पर ही रह सकता है। यह गॉस के नियम से लिया जा सकता है
• विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।
  • यह ऊपरी परिमाण 1 और 2 को अनुसरण करता है। चूंकि E = 0 चालक के अंदर है और सतह पर कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं है, इसलिए चालक के भीतर और उसकी सतह पर एक छोटे परीक्षण आवेश को स्थानांतरित करने में कोई कार्य नहीं किया जाता है। यही है, चालक के अंदर या सतह पर किसी भी दो बिंदुओं के बीच कोई विभव अंतर नहीं है।
• एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र
  • जहां σ सतह आवेश घनत्व है और बाहरी सतह पर सतह के लिए एक लंबवत इकाई सदिश है। σ > 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र बाहरी सतह से लंबवत है; σ < 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र अंदर की सतह के लिए लंबवत है।
• विद्युत्स्थैतिक परीरक्षण।
  • एक गुहा के साथ एक चालक पर विचार करें, जिसमें गुहा के अंदर कोई आवेश नहीं है। एक उल्लेखनीय परिणाम यह है कि गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। गुहा का आकार और आकृति जो भी हो और जो भी चालक और बाहरी क्षेत्रों पर आवेशित हो जिसमें इसे रखा जा सकता है। किसी भी चालक की गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। सभी आवेश केवल एक गुहा के साथ चालक की बाहरी सतह पर रहते हैं।

सही उत्तर Lm = (5/6) * Lg है।

Key Points

• ज्यामितीय लंबाई (Lg):-
  • यह एक कंडक्टर की भौतिक लंबाई को संदर्भित करता है, जबकि चुंबकीय लंबाई (Lm) कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र के कारण होने वाले अंतिम प्रभावों को ध्यान में रखती है।
  • अंतिम प्रभाव किसी चालक के सिरों के पास चुंबकीय क्षेत्र की विकृति को संदर्भित करता है, जिसके कारण चालक की प्रभावी लंबाई उसकी भौतिक लंबाई से कम हो जाती है।
  • Lg और Lm के बीच सही संबंध विद्युत मशीनों और ट्रांसफार्मर और मोटर जैसे उपकरणों के डिजाइन और विश्लेषण में महत्वपूर्ण है।
  • यह संबंध इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि अंतिम प्रभावों की उपस्थिति के कारण चुंबकीय लंबाई ज्यामितीय लंबाई से कम होती है।
  • ज्यामितीय लंबाई (Lg) और चुंबकीय लंबाई (Lm) के बीच संबंध Lm = \(\frac{5}{6}\) * Lg है।

Key Points

• डायमंड एक कुचालक होता है।
• क्योंकि सहसंयोजक बंध में प्रत्येक कार्बन परमाणु पर बाहरी कोश के सभी चार इलेक्ट्रॉनों के उपयोग के कारण डायमंड में कोई भी विस्थापित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।
• मर्करी, आयरन और क्रोमियम चालक होते हैं।
• धातुओं और मिश्रधातुओं की प्रतिरोधकता 10-8Ω-m से लेकर 10-6 Ω-m तक बहुत कम होती है।
• धातुएँ विद्युत की सुचालक होती हैं।
• उदाहरण: धातुएँ जैसे मैंगनीज, मर्करी, नाइक्रोम, आयरन, कॉपर, एल्युमिनियम, टंगस्टन, निकल, क्रोमियम और अन्य।

Additional Informationकुचालक

• वह पदार्थ, जो अपने में से धारा प्रवाहित नहीं होने देता है, कुचालक कहलाता है।
• उदाहरण: प्लास्टिक, रबड़, लकड़ी, काँच, आदि।

चालक:

• वह पदार्थ, जो अपने में से धारा प्रवाहित होने देता है, चालक के रूप में जाना जाता है।
• उदाहरण: धातु, समुद्री जल आदि।

प्रतिरोधकता​:

• इसे इकाई अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल वाले चालक की एक इकाई लंबाई द्वारा प्रस्तुत प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• इसका SI मात्रक Ω-m होता है।

​सहसंयोजक बंध:

• दो परमाणुओं के बीच साझित इलेक्ट्रॉन युग्म एक अंतरापरमाणुक बंध बनाता है।

• सुचालक ऐसे पदार्थ हैं जो बिजली को उनके माध्यम से गुजरने की अनुमति देते हैं। इनमें इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से घूमते हैं।
• सुचालकों के कुछ सामान्य उदाहरण हैं - चांदी, तांबा, एल्युमिनियम, टंगस्टन, निकेल इत्यादि।
• कुचालक ऐसे पदार्थ हैं जो बिजली को उनमें से गुजरने की अनुमति नहीं देते हैं। कुचालक में इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से नहीं घूमते हैं।
• विद्युत के कुचालक या अवरोधक के कुछ सामान्य उदाहरण हैं - रबर, कांच, लकड़ी, पोर्सेलेन, बैकेलाइट आदि।

अवधारणा :

• विद्युत चालक: वे सामग्रियां जो विद्युत धारा को आसानी से प्रवाहित होने की अनुमति देती हैं, उन्हें विद्युत चालक या विद्युत का सुचालक कहा जाता है।
  • उदाहरण के लिए, चांदी,तांबा,सोना,एल्युमिनीयम,स्टील,आदि
• विद्युत कुचालक: वे सामग्रियां जो विद्युत धारा को आसानी से प्रवाहित नहीं होने देती, उन्हें विद्युत का कुचालक कहा जाता है।
  • उदाहरण के लिए, सीसा, जस्ता, लकड़ी, आदि।

व्याख्या:

• शुद्ध पानी या आसुत पानी विद्युत का एक खराब चालक है क्योंकि इसमें कोई भी आयन नहीं होता है।
• विद्युत के चालन के लिए आयनों की उपलब्धता बहुत महत्वपूर्ण है और चूंकि वे शुद्ध पानी या आसुत जल में अनुपस्थित होते हैं, इसलिए वे विद्युत का संचालन नहीं करते हैं। इसलिए विकल्प 1, 2 और 3 गलत हैं।
• खारा पानी विद्युत का अच्छा चालक है क्योंकि इसमें Na और Cl के आयन होते हैं।
• जब पानी में नमक डाला जाता है तो पानी के अणु सोडियम और क्लोरीन आयनों को अलग कर देते हैं इसलिए वे स्वतंत्र रूप से तैरते हैं और इसलिए विद्युत का संचालन कर सकते हैं। इसलिए विकल्प 3 सही है।

सही उत्तर ब्रोमीन है।

Key Points

• ब्रोमीन विद्युत् का बहुत खराब चालक है।
• ब्रोमिन की खोज 1826 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी-जेरेम बालार्ड ने की थी।
• यह सामान्य तापमान पर एक गहरे लाल रंग का विषैला तरल है।
• ब्रोमीन की परमाणु संख्या 35 है।
• यह एक पी-ब्लॉक तत्व है।
• यह तीसरा सबसे बड़ा हलोजन है।

 Additional Information

• कार्बन एक अधातु है जो विभिन्न रूपों में मौजूद हो सकता है। प्रत्येक रूप को एक एलोट्रोप कहा जाता है। हीरा, कार्बन का एक अपरूप, ज्ञात सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है और इसका गलनांक और क्वथनांक बहुत अधिक होता है। ग्रेफाइट, कार्बन का एक अन्य अपरूप, विद्युत का सुचालक है।
• अधातुओं में धातुओं के विपरीत गुण होते हैं। वे न तो आघातवर्धनीय हैं और न ही तन्य हैं। ग्रेफाइट को छोड़कर, जो विद्युत का संचालन करता है, वे ऊष्मा और विद्युत के कुचालक हैं
• सबसे अधिक विद्युत प्रवाहकीय तत्व चांदी है, इसके बाद तांबा और सोना है।

सही उत्तर मानव शरीर है।

• मानव शरीर केवल एक बड़ी मशीन है जो परिपथों और विद्युत से भरा है।
• व्यावहारिक रूप से शरीर का 70% हिस्सा पानी से बना होता है, इसे औसतन विद्युत का अच्छा संवाहक माना जाता है।
• जैसे हमारे शरीर की कोशिकाओं में विभिन्न आयन होते हैं जैसे सोडियम आयन, पोटेशियम आयन, क्लोराइड आयन, आदि जिनमें विद्युत के चालन की प्रवृत्ति होती है और यह हमारे शरीर को विद्युत का अच्छा संवाहक बनाता है।
• बिजली के झटके को किसी व्यक्ति के शरीर के किसी भी हिस्से के माध्यम से विद्युत धारा के फलस्वरूप आकस्मिक उग्र प्रतिक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• प्राथमिक विद्युत चोट ऊतक क्षति होती है जो सीधे विद्युत धारा या वोल्टेज के फल स्वरूप होती है। माध्यमिक चोटें, जैसे कि गिरना, आम हैं।

अवधारणा:

चालक:

• चालकों में चल आवेश वाहक होते हैं। धातु चालकों में, ये आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  • एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में, वे क्षेत्र की दिशा के विरुद्ध प्रवाह करते हैं ।
  • विद्युत-अपघटन चालक में, आवेश में धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आयन होते हैं।

चालकों के विद्युत्स्थैतिक के बारे में महत्वपूर्ण परिणाम:

1. एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
2. एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए सामान्य होना चाहिए।
3. एक चालक के अंदर अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है ।
4. विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।
5. एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र स्थिरवैद्युत परिरक्षण है।

व्याख्या:

• चालक को बाहरी विद्युत क्षेत्र में रखा गया है।
• अब चालक को एक आवेश q दिया जाता है।
• चालक के लिए, दिया गया कोई भी आवेश सतह पर वितरित किया जाता है।
• बाहरी विद्युत क्षेत्र E के मामले में, गोले का कुछ अतिरिक्त आवेश क्षेत्र की सतह पर प्रेरित किया जाएगा।
• यह प्रेरित आवेश अपने आप को इस तरह से पुनर्व्यवस्थित करेगा कि गोले के अंदर शुद्ध विद्युत क्षेत्र शून्य है।
• बाहरी विद्युत क्षेत्र  E द्वारा इलेक्ट्रॉनों पर लगाए गए बलों के कारण यह पुनर्व्यवस्था असमान होगी।
• योग करने के लिए, आवेश असमान रूप से वितरित किया जाता है, लेकिन क्षेत्र की सतह पर किया जाता है। इसलिए विकल्प 4 सही है।
•   

Additional Information

• एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
  • बाहरी विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हो सकता है। एक चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब तक विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं होता है, तब तक मुक्त आवेश वाहक बल और बहाव का अनुभव करेंगे। स्थैतिक स्थिति में, आवेश ने खुद को ऐसे वितरित करते हैं कि विद्युत क्षेत्र अंदर हर जगह शून्य है।
• एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होना चाहिए।
  • यदि E सतह के लिए अभिलंब नहीं नहीं होता, तो यह सतह के साथ कुछ गैर शून्य घटक होगा। चालक की सतह पर मुक्त आवेश बल और चाल का अनुभव करेगा। इसलिए, E में कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं होना चाहिए।
• एक चालक के अंदर कोई अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है।
  • एक तटस्थ चालक हर छोटी मात्रा या सतह तत्व में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की बराबर मात्रा है। जब चालक को आवेशित किया जाता है, तो अतिरिक्त आवेश केवल सतह पर ही रह सकता है। यह गॉस के नियम से लिया जा सकता है
• विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है ।  
  • यह ऊपरी परिमाण 1 और 2 को अनुसरण करता है। चूंकि E = 0 चालक के अंदर है और सतह पर कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं है, इसलिए चालक के भीतर और उसकी सतह पर एक छोटे परीक्षण आवेश को स्थानांतरित करने में कोई कार्य नहीं किया जाता है। अर्थात, चालक के अंदर या सतह पर किसी भी दो बिंदुओं के बीच कोई विभव अंतर नहीं है।
• एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र 
  • जहां σ सतह आवेश घनत्व है और बाहरी सतह पर सतह के लिए एक लंबवत इकाई सदिश है। σ > 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र बाहरी सतह से लंबवत है; σ < 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र अंदर की सतह के लिए लंबवत है।
• विद्युत्स्थैतिक परीरक्षण
  • एक गुहा के साथ एक चालक पर विचार करें, जिसमें गुहा के अंदर कोई आवेश नहीं है। एक उल्लेखनीय परिणाम यह है कि गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। गुहा का आकार और आकृति जो भी हो और जो भी चालक और बाहरी क्षेत्रों पर आवेशित हो जिसमें इसे रखा जा सकता है। किसी भी चालक की गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। सभी आवेश केवल एक गुहा के साथ चालक की बाहरी सतह पर होते हैं।

संकल्पना:

• चालक: वह सामग्री जिसमें विद्युत धारा आसानी से प्रवाहित होती है ,उसे चालक कहते है।
  • उदाहरण के लिए: लौह,चाँदी,सोना, स्टील,मानव शरीर आदि. 

चालक के स्थिरवैद्युत गुणधर्म को निम्न द्वारा दिया जाता है : 

1. स्थिरवैद्युत क्षेत्र रेखाऐं एक आवेशित चालक की सतह पर हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होती हैं।
2. स्थिरवैद्युत क्षेत्र एक चालक के अंदर शून्य होता है।
3. एक स्थैतिक परिस्थिति में चालक के आंतरिक भाग में कोई अतिरिक्त आवेश नहीं होता है।
4. चालक के पूरे आयतन में स्थिरवैद्युत विभव स्थिर होता है और चालक की सतह पर विभव का मान चालक के आयतन के अंदर किसी भी बिंदु पर बराबर होता है।

स्पष्टीकरण:

उपरोक्त चर्चा से यह स्पष्ट है ,हम कह सकते हैं कि

• विकल्प 2 कथन गलत है क्योंकि स्थिरवैद्युत क्षेत्र एक चालक के अंदर शून्य होता है। इसलिए विकल्प 2 सही है।

संकल्पना:

• विद्युत चालक: वे सामग्रियां जो विद्युत धारा को आसानी से प्रवाहित होने की अनुमति देती हैं, उन्हें विद्युत चालक या विद्युत का सुचालक कहा जाता है।
  • उदाहरण के लिए, सिल्वर,तांबा,सोना,एल्युमिनीयम,स्टील,आदि
• विद्युत कुचालक: वे सामग्रियां जो विद्युत धारा को आसानी से प्रवाहित नहीं होने देती,उन्हें विद्युत का कुचालक कहा जाता है।
  • उदाहरण के लिए, सीसा, जस्ता, लकड़ी, आदि।

स्पष्टीकरण:

• लौह भी विद्युत का चालक होता है लेकिन एल्युमीनियम लोहे की तुलना में बेहतर चालकीय होता है।
• एल्युमीनियम सभी दी गई चार सामग्रियों में से विद्युत का सबसे अच्छा चालक होता है। तो विकल्प 2 सही है।

अवधारणा:

चालक:

• चालकों में मोबाइल आवेश वाहक होते हैं। धातु चालकों में, ये आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  • एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में, वे क्षेत्र की दिशा के विरुद्ध प्रवाह करते हैं ।
  • विद्युत-अपघटन चालक में, आवेश धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आयनों का वहन करते हैं।

चालकों के विद्युत्स्थैतिक के बारे में महत्वपूर्ण परिणाम:

1. एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
2. एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए सामान्य होना चाहिए ।
3. एक चालक के अंदर अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है ।
4. विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।
5. एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र \( E=\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}} ̂{n}\)
6. विद्युत्स्थैतिक परिरक्षण।

शोषण:

• एक तटस्थ चालक को बाहरी विद्युत क्षेत्र में रखा गया है।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों इस बाहरी विद्युत क्षेत्र की दिशा के विपरीत चलते हैं ।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों की इस गति के कारण चालक की सतह पर आवेश प्रेरित होते हैं।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों तब तक चलते हैं जब तक कि बाहरी क्षेत्र के कारण बल प्रेरित आवेशों के कारण पूरी तरह से अस्वीकार नहीं हो जाते है।
• इस बिंदु पर, चालक के अंदर एक मुक्त इलेक्ट्रॉन पर शुद्ध बल शून्य है ।
• इसलिए चालक के अंदर शुद्ध विद्युत क्षेत्र शून्य है। इसलिए विकल्प 4 सही है।

Additional Information

• एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
  • बाहरी विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हो सकता है। एक चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब तक विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं होता है, तब तक मुक्त आवेश वाहक बल और बहाव का अनुभव करेंगे। स्थैतिक स्थिति में, आवेश ने खुद को ऐसे वितरित करते हैं कि विद्युत क्षेत्र अंदर हर जगह शून्य है।
• एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होना चाहिए।
  • तो E सतह के लिए लंबवत नहीं थे, यह सतह के साथ कुछ गैर शून्य घटक होगा। चालक की सतह पर मुक्त आवेश  बल और चाल का अनुभव करेगा। इसलिए, E में कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं होना चाहिए।
• एक चालक के अंदर कोई अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है।
  • एक तटस्थ चालक हर छोटी मात्रा या सतह तत्व में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की बराबर मात्रा है। जब चालक को आवेशित किया जाता है, तो अतिरिक्त आवेश केवल सतह पर ही रह सकता है। यह गॉस के नियम से लिया जा सकता है
• विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के aaytn के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है ।  
  • यह ऊपरी परिमाण 1 और 2 को अनुसरण करता है। चूंकि E = 0 चालक के अंदर है और सतह पर कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं है, इसलिए चालक के भीतर और उसकी सतह पर एक छोटे परीक्षण आवेश को स्थानांतरित करने में कोई कार्य नहीं किया जाता है। यही है, चालक के अंदर या सतह पर किसी भी दो बिंदुओं के बीच कोई विभव अंतर नहीं है।
• एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र \( E=\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}} ̂{n}\)
  • जहां σ सतह आवेश घनत्व है और \(\hat n\) बाहरी सतह पर सतह के लिए एक लंबवत इकाई सदिश है। σ > 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र बाहरी सतह से लंबवत है; σ < 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र अंदर की सतह के लिए लंबवत है।
• विद्युत्स्थैतिक परीरक्षण।
  • एक गुहा के साथ एक चालक पर विचार करें, जिसमें गुहा के अंदर कोई आवेश नहीं है। एक उल्लेखनीय परिणाम यह है कि गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। गुहा का आकार और आकृति जो भी हो और जो भी चालक और बाहरी क्षेत्रों पर आवेशित हो जिसमें इसे रखा जा सकता है। किसी भी चालक की गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। सभी आवेश केवल एक गुहा के साथ चालक की बाहरी सतह पर रहते हैं।

अवधारणा:

चालक:

• चालकों में चल आवेश वाहक होते हैं। धातु चालकों में, ये आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
  • एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में, वे क्षेत्र की दिशा के विरुद्ध प्रवाह करते हैं ।
  • विद्युत-अपघटन चालक में, आवेश धनात्मक और ऋणात्मक दोनों आयनों का वहन करते हैं।

चालकों के विद्युत्स्थैतिक के बारे में महत्वपूर्ण परिणाम:

1. एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
2. एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए सामान्य होना चाहिए ।
3. एक चालक के अंदर अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है ।
4. विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।
5. एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र \( E=\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}} ̂{n}\)
6. विद्युत्स्थैतिक परिरक्षण।

व्याख्या:

• एक तटस्थ चालक को बाहरी विद्युत क्षेत्र में रखा गया है।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों इस बाहरी विद्युत क्षेत्र की दिशा के विपरीत चलते हैं ।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों की इस गति के कारण चालक की सतह पर आवेश प्रेरित होते हैं।
• मुक्त इलेक्ट्रॉनों तब तक चलते हैं जब तक कि बाहरी क्षेत्र के कारण बल प्रेरित आवेशों के कारण पूरी तरह से अस्वीकार नहीं हो जाते है।
• इस बिंदु पर, चालक के अंदर एक मुक्त इलेक्ट्रॉन पर शुद्ध बल शून्य है ।
• इसलिए चालक के अंदर शुद्ध विद्युत क्षेत्र शून्य है। इसलिए विकल्प 4 सही है।

Additional Information

• एक चालक के अंदर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र शून्य है ।
  • बाहरी विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हो सकता है। एक चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब तक विद्युत क्षेत्र शून्य नहीं होता है, तब तक मुक्त आवेश वाहक बल और बहाव का अनुभव करेंगे। स्थैतिक स्थिति में, आवेश ने खुद को ऐसे वितरित करते हैं कि विद्युत क्षेत्र अंदर हर जगह शून्य है।
• एक आवेश चालक की सतह पर, विद्युत्स्थैतिक क्षेत्र हर बिंदु पर सतह के लिए लंबवत होना चाहिए।
  • तो E सतह के लिए लंबवत नहीं थे, यह सतह के साथ कुछ गैर शून्य घटक होगा। चालक की सतह पर मुक्त आवेश  बल और चाल का अनुभव करेगा। इसलिए, E में कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं होना चाहिए।
• एक चालक के अंदर कोई अतिरिक्त आवेश नहीं हो सकता है।
  • एक तटस्थ चालक हर छोटी मात्रा या सतह तत्व में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की बराबर मात्रा है। जब चालक को आवेशित किया जाता है, तो अतिरिक्त आवेश केवल सतह पर ही रह सकता है। यह गॉस के नियम से लिया जा सकता है
• विद्युत्स्थैतिक विभव चालक के आयतन के दौरान स्थिर है और इसकी सतह पर समान मान (अंदर) है।  
  • यह ऊपरी परिमाण 1 और 2 को अनुसरण करता है। चूंकि E = 0 चालक के अंदर है और सतह पर कोई स्पर्शरेखा घटक नहीं है, इसलिए चालक के भीतर और उसकी सतह पर एक छोटे परीक्षण आवेश को स्थानांतरित करने में कोई कार्य नहीं किया जाता है। यही है, चालक के अंदर या सतह पर किसी भी दो बिंदुओं के बीच कोई विभव अंतर नहीं है।
• एक आवेशित चालक की सतह पर विद्युत क्षेत्र \( E=\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}} ̂{n}\)
  • जहां σ सतह आवेश घनत्व है और \(\hat n\) बाहरी सतह पर सतह के लिए एक लंबवत इकाई सदिश है। σ > 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र बाहरी सतह से लंबवत है; σ < 0 के लिए, विद्युत क्षेत्र अंदर की सतह के लिए लंबवत है।
• विद्युत्स्थैतिक परीरक्षण।
  • एक गुहा के साथ एक चालक पर विचार करें, जिसमें गुहा के अंदर कोई आवेश नहीं है। एक उल्लेखनीय परिणाम यह है कि गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। गुहा का आकार और आकृति जो भी हो और जो भी चालक और बाहरी क्षेत्रों पर आवेशित हो जिसमें इसे रखा जा सकता है। किसी भी चालक की गुहा के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य है। सभी आवेश केवल एक गुहा के साथ चालक की बाहरी सतह पर रहते हैं।