Initially, sphere A has a charge \( Q_A \) corresponding to the potential \( V \), and shell B is uncharged. When the two conductors are connected by a wire, charges will flow between them until they reach the same potential, because a conducting wire ensures that the potential difference between them becomes zero.
The potential of a sphere due to its charge is given by the formula: \[ V = \frac{kQ}{r} \] where: - \( k \) is Coulomb's constant \( \left( k = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \right) \), - \( Q \) is the charge on the sphere, - \( r \) is the radius of the sphere.
The initial charge on sphere A, when its potential is \( V \), is: \[ Q_A = \frac{V r}{k} \]
When spheres A and B are connected, charge will flow until both spheres are at the same potential. Let \( V_f \) represent the final common potential of both sphere A and shell B.
Since charge is conserved, the total charge on both sphere A and shell B must remain the same. The total charge initially on the system is just the charge on sphere A (since shell B starts uncharged): \[ Q_{\text{total}} = Q_A = \frac{V r}{k} \]
The potential of sphere A after charge redistribution is: \[ V_A = \frac{k Q_A}{r} \] And the potential of shell B after redistribution is: \[ V_B = \frac{k Q_B}{R} \] Since \( Q_A = Q_B \), we can say that the final potential \( V_f \) on both spheres is: \[ V_f = \frac{k Q_A}{R} \]
Using the fact that the total charge is conserved, and that the potential on both spheres is the same, we get the final potential: \[ V_f = \frac{k Q_A}{r + R} \]
The final potential on sphere A and shell B is \( V_f \), and it is the same for both: \[ V_f = \boxed{\frac{V r}{R}} \]
Two point charges +q and −q are held at (a, 0) and (−a, 0) in x-y plane. Obtain an expression for the net electric field due to the charges at a point (0, y). Hence, find electric field at a far off point (y ≫ a).
‘सूरदास में सरलता भी है और व्यावहारिक चतुराई भी’ — ‘सूरदास की झोंपड़ी’ पाठ के आधार पर इस दृष्टि से उसके व्यक्तित्व का विश्लेषण कीजिए।
लेखक की मालवा-यात्रा के आधार पर स्पष्ट कीजिए कि पहले लोगों में आत्मीयता और अपनत्व का भाव अधिक था। आज इसमें जो परिवर्तन आया है, उसके कारणों को स्पष्ट कीजिए।
‘गाँव में मूल्य परिवर्तन अधिक स्पष्ट रूप से पहचाना जाता है।’ ‘बिस्कोहर की माटी’ पाठ के आधार पर सटीक उदाहरण इस कथन की पुष्टि कीजिए।
निम्नलिखित गद्यांश की सप्रसंग व्याख्या कीजिए:
हर की पौड़ी पर साँझ कुछ अलग रंग में उतरती है। दीया-बाती का समय या कह लो आरती की बेला। पाँच बजे जो फूलों के दोने एक-एक रुपए के बिक रहे थे, इस वक्त दो-दो के हो गए हैं। भक्तों को इससे कोई शिकायत नहीं। इतनी बड़ी-बड़ी मनोकामना लेकर आए हुए हैं। एक-दो रुपए का मुँह थोड़े ही देखना है। गंगा सभा के स्वयंसेवक खाकी वर्दी में मस्तेदी से घूम रहे हैं। वे सबको सीढ़ियों पर बैठने की प्रार्थना कर रहे हैं। शांत होकर बैठिए, आरती शुरू होने वाली है। कुछ भक्तों ने स्पेशल आरती बोल रखी है। स्पेशल आरती यानी एक सौ एक या एक सौ इक्यावन रुपए वाली। गंगा-तट पर हर छोटे-बड़े मंदिर पर लिखा है — ‘गंगा जी का प्राचीन मंदिर।’ पंडितगण आरती के इंतज़ाम में व्यस्त हैं। पीतल की नीलांजलि में सहस्त्र बातियाँ घी में भिगोकर रखी हुई हैं।