একটি বিচ্ছিন্ন চার্জিত গোলক

1 · পূর্বানুমান করুন

একটি একক বিচ্ছিন্ন পরিবাহী গোলক, কোনো নির্দিষ্ট ভোল্টেজে চার্জ করা, এরও ধারকত্ব আছে — কাছে দ্বিতীয় কোনো পাত না থাকলেও। গোলকের ভোল্টেজ বাড়ালে কি ঠিক বাইরের ক্ষেত্র সমানুপাতিকভাবে বাড়ে?

• না — ক্ষেত্র ভোল্টেজের ওপর আরও জটিলভাবে নির্ভর করে।
• হ্যাঁ — বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের সরাসরি সমানুপাতিক।
• বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের ওপর মোটেই নির্ভর করে না।

2 · প্রস্তুতি

1. isolated-sphere প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। গোলকের ব্যাসার্ধ 8 cm-এ স্থির।
2. বাইরের ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালে গোলকের ভোল্টেজ সেট করুন এবং কেন্দ্র থেকে দ্বিগুণ ব্যাসার্ধে মাপা ক্ষেত্রের প্রাবল্য রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য ভোল্টেজ V (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ক্ষেত্রের প্রাবল্য E (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. একটি ট্রায়ালের জন্য R = 0.08 m (প্রতিটি ট্রায়ালে একই) ব্যবহার করে C = 4πε₀R, তারপর কেন্দ্র থেকে 2R ব্যাসার্ধে ক্ষেত্রের জন্য E = V/(4R) নির্ণয় করুন — এটি E = V·R/r² থেকে আসে, যেখানে r = 2R। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
2. ব্যাখ্যা করুন কেন নির্দিষ্ট মাপ-বিন্দুতে (এখানে কেন্দ্র থেকে 2R) বাইরের ক্ষেত্র গোলকের ভোল্টেজের সাথে রৈখিকভাবে বাড়ে — এটি বিন্দু-আধানের 1/r² সূত্র থেকে প্রত্যাশিতই, কারণ একটি বিচ্ছিন্ন আহিত গোলকের বাইরের ক্ষেত্র তার কেন্দ্রের একটি বিন্দু-আধানের ক্ষেত্রের অনুরূপ (স্থির r-তে শুধু V বদলালে সবসময় রৈখিক সম্পর্ক পাওয়া যায় — 1/r² নির্ভরতা দূরত্বের উপর, ভোল্টেজের উপর নয়)।

5 · বিস্তার করুন

1. ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটর একটি বিচ্ছিন্ন ধাতব গোলককে খুব উচ্চ বিভবে চার্জ করে। ল্যাব-আকারের গোলকের ধারকত্ব C = 4πε₀R বেশ ছোট — এজন্যই মাঝারি আধানেও এটি অতি উচ্চ বিভবে যায় (V = Q/C)।
2. পৃথিবী নিজেই আনুমানিকভাবে সামান্য ঋণাত্মক পৃষ্ঠ-আধানসহ বিচ্ছিন্ন আধানিত গোলকের মতো আচরণ করে। পৃথিবীর ব্যাসার্ধ (~6.4×10⁶ m) সহ C = 4πε₀R ব্যবহার করে বলুন, পৃথিবীর ধারকত্ব এই পরীক্ষণের 8 cm গোলকের চেয়ে বড় না ছোট হবে?

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান

138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট