किसी बाहरी बल की सहायता के बिना एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में एक विद्युत द्विध्रुव विरामवस्था में है। फिर द्विध्रुवीय आघूर्ण और विद्युत क्षेत्र के बीच का कोण _____।

अवधारणा:

विद्युत द्विध्रुव:

• जब दो समान और विपरित आवेशों को एक छोटी दूरी द्वारा अलग किया जाता है तो आवेशों के इस संयोजन को विद्युत द्विध्रुवीय कहा जाता है।
• एक इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय की ताकत को एक मात्रा द्वारा मापा जाता है जिसे द्विध्रुवीय आघूर्ण के रूप में जाना जाता है यानि

जहाँ q = आवेश और 2a = दो आवेशित कणों के बीच की दूरी

• विद्युत द्विध्रुवीय आघूर्ण को P से निरूपित किया जाता है और द्विध्रुवीय आघूर्ण की SI इकाई कूलम्ब -मीटर (Cm) है ।

शोषण:

• इस द्विध्रुव को एक समान विद्युत क्षेत्र E में कोण θ पर E की दिशा मे रखा जाता है।
• A पर आवेश +q पर बल है = qE,जो E के दिशा के साथ है। B पर आवेश -q पर बल है = qE, जो E के दिशा के विपरीत है।
• चूँकि विद्युत क्षेत्र (E) एकसमान है, इसलिए द्विध्रुव पर कुल बल 0 है।
• हालांकि, जैसे ही बल समान , विपरीत और समानांतर होते हैं , विभिन्न बिंदुओं पर कार्य करते हैं , हालाँकि, चूँकि बल समान, विपरीत और समानांतर होते हैं, विभिन्न बिंदुओं पर कार्य करते हैं, इसलिए, वे एक युग्म बनाते हैं जो द्विध्रुव को घुमाता है। इसलिए, युग्म विद्युत क्षेत्र (E) की दिशा के साथ द्विध्रुव को संरेखित करता है।

⇒ τ = बल × युग्म की भुजाएं

⇒ τ = F × 2asinθ = (qE) × 2asinθ

⇒ τ = (q × 2a)E sinθ 

⇒ τ = pE sinθ  

• चूंकि द्विध्रुवीय किसी भी बाहरी बल के बिना स्थिर है, इसलिए शुद्ध बलाघूर्ण शून्य होना चाहिए

∴ sin θ = 0

इसलिए θ = 0 या θ = π 

• इसलिए विकल्प 3 सही है