2. Electric Potential and Capacitance
hard

एक धारिता $C$ के संधारित्र को विभव $V _{0}$ से आवेशित करके एक दूसरे $\frac{C}{2}$ धारिता के अनावेशित संधारित्र से समांतर क्रम में जोड़ा जाता है। जब आवेश दोनों संधारित्रों में वितरित हो जाता है, तो इस प्रक्रम में क्षयित ऊर्जा का मान होगा। ($CV _{0}^{2}$ में)

A

$0.166$

B

$0.5$

C

$0.33$

D

$0.25$

(JEE MAIN-2020)

Solution

$\frac{ CV _{0}- q }{ C }=\frac{ q }{ C / 2}=\frac{2 q }{ C }$

$V _{0}=\frac{3 q }{ C } \Rightarrow q =\frac{ CV _{0}}{3}$

$U _{ i }=\frac{1}{2} CV _{0}^{2}$

$U _{ f }=\frac{\left(\frac{2 CV _{0}}{3}\right)^{2}}{2 C }+\frac{\left(\frac{ CV _{0}}{3}\right)^{2}}{2\left(\frac{ C }{2}\right)}$

$=\frac{1}{2} CV _{0}^{2}\left[\frac{4}{9}+\frac{2}{9}\right]=\frac{1}{2} CV _{0}^{2}\left(\frac{2}{3}\right)$

Heat loss $=\frac{1}{2} CV _{0}^{2}-\left(\frac{2}{3}\right)\left(\frac{1}{2} CV _{0}^{2}\right)$

$=\frac{1}{6} CV _{0}^{2}$

Standard 12
Physics

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