ক-এর উত্তর:
কোনো বদ্ধ কাল্পনিক তলের মধ্য দিয়ে অতিক্রান্ত মোট তড়িৎ ফ্লাক্স ওই তলের অভ্যন্তরে অবস্থিত মোট আধানের $\frac{1}{\epsilon_{0}}$ গুণ।
খ-এর উত্তর:
না, কোনো বস্তুর আধান $5 \times 10^{-19}$ C হতে পারে না। আধানের কোয়ান্টায়ন নীতি অনুসারে, যেকোনো বস্তুর আধান ইলেকট্রনের আধানের ($e = 1.6 \times 10^{-19}$ C) পূর্ণ সংখ্যার গুণিতক ($q = ne$) হতে হয়। এখানে $n = \frac{q}{e} = \frac{5 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 3.125$। যেহেতু আধানের সংখ্যা ভগ্নাংশ হতে পারে না, তাই এই পরিমাণ আধান প্রকৃতিতে সম্ভব নয়।
গ-এর উত্তর:
দেওয়া আছে, $B$ বিন্দুতে আধান $q_{B} = 5 \times 10^{-3}$ C এবং $D$ বিন্দুতে $q_{D} = -2.25 \times 10^{-3}$ C।
$B$ হতে $A$ এর দূরত্ব $r_{BA} = AD = 0.8$ m।
$D$ হতে $A$ এর দূরত্ব $r_{DA} = AB = 1$ m।
$B$ আধানের জন্য $A$ তে প্রাবল্য, $E_{B} = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \cdot \frac{q_{B}}{r_{BA}^{2}}$
$\implies E_{B} = 9 \times 10^{9} \times \frac{5 \times 10^{-3}}{(0.8)^{2}} = 7.03125 \times 10^{7}$ N/C ($BA$ বরাবর বাইরের দিকে)
$D$ আধানের জন্য $A$ তে প্রাবল্য, $E_{D} = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \cdot \frac{q_{D}}{r_{DA}^{2}}$
$\implies E_{D} = 9 \times 10^{9} \times \frac{2.25 \times 10^{-3}}{1^{2}} = 2.025 \times 10^{7}$ N/C ($AD$ বরাবর ভিতরের দিকে)
যেহেতু $E_{B}$ ও $E_{D}$ এর মধ্যবর্তী কোণ $\alpha = 90^{\circ}$, লব্ধি প্রাবল্য:
$E = \sqrt{E_{B}^{2} + E_{D}^{2}}$
$\implies E = \sqrt{(7.03125 \times 10^{7})^{2} + (2.025 \times 10^{7})^{2}}$
$\implies E = 10^{7} \sqrt{49.438 + 4.100}$
$\therefore E \approx 7.317 \times 10^{7}$ N/C (নির্ণেয় প্রাবল্য)।
ঘ-এর উত্তর:
$A$ ও $C$ বিন্দুকে যুক্ত করলে তড়িৎ প্রবাহিত হবে কি-না তা বিন্দুদ্বয়ের বিভবের ওপর নির্ভর করে।
$A$ বিন্দুর বিভব, $V_{A} = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} (\frac{q_{B}}{r_{BA}} + \frac{q_{D}}{r_{DA}})$
$\implies V_{A} = 9 \times 10^{9} (\frac{5 \times 10^{-3}}{0.8} + \frac{-2.25 \times 10^{-3}}{1})$
$\implies V_{A} = 9 \times 10^{9} (6.25 \times 10^{-3} - 2.25 \times 10^{-3})$
$\implies V_{A} = 9 \times 10^{9} \times 4 \times 10^{-3} = 3.6 \times 10^{7}$ V
$C$ বিন্দুর বিভব নির্ণয়: $B$ হতে $C$ এর দূরত্ব $r_{BC} = 1$ m এবং $D$ হতে $C$ এর দূরত্ব $r_{DC} = 0.8$ m।
$V_{C} = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} (\frac{q_{B}}{r_{BC}} + \frac{q_{D}}{r_{DC}})$
$\implies V_{C} = 9 \times 10^{9} (\frac{5 \times 10^{-3}}{1} + \frac{-2.25 \times 10^{-3}}{0.8})$
$\implies V_{C} = 9 \times 10^{9} (5 \times 10^{-3} - 2.8125 \times 10^{-3})$
$\implies V_{C} = 9 \times 10^{9} \times 2.1875 \times 10^{-3} = 1.96875 \times 10^{7}$ V
যেহেতু $V_{A} \neq V_{C}$, সেহেতু বিন্দুদ্বয়ের মধ্যে বিভব পার্থক্য বিদ্যমান।
$\therefore A$ ও $C$ বিন্দুকে পরিবাহী তার দ্বারা যুক্ত করলে উচ্চ বিভব ($A$) হতে নিম্ন বিভবের ($C$) দিকে তড়িৎ প্রবাহিত হবে।