एक बेलनाकार संधारित्र में $15 \,cm$ लंबाई एवं त्रिज्याएँ $1.5\, cm$ तथा $1.4\, cm$ के दो समाक्ष बेलन हैं। बाहरी बेलन भू-संपर्कित है और भीतरी बेलन को $3.5\, \mu C$ का आवेश दिया गया है। निकाय की धारिता और भीतरी बेलन का विभव ज्ञात कीजिए। अंत्य प्रभाव ( अर्थात् सिरों पर क्षेत्र रेखाओं का मुडना ) की उपेक्षा कर सकते हैं।

Length of a co-axial cylinder, $l=15 \,cm =0.15\, m$

Radius of outer cylinder, $r_{1}=1.5 \,cm =0.015\, m$

Radius of inner cylinder, $r_{2}=1.4 \,cm =0.014 \,m$

Charge on the inner cylinder, $q=3.5\, \mu \,C=3.5 \times 10^{-6} \,C$

Capacitance of a co-axial cylinder of radii $r_{1}$ and $r_{2}$ is given by the relation

$C=\frac{2 \pi \epsilon_{0} l}{\log _{e r_{2}}^{r_{1}}}$

Where, $\varepsilon_{0}=$ Permittivity of free space $=8.85 \times 10^{-12}\, N ^{-1} \,m ^{-2} \,C ^{2}$

$\therefore C =\frac{2 \pi \times 8.85 \times 10^{-12} \times 0.15}{2.3026 \log _{10}\left(\frac{0.15}{0.14}\right)}$

$=\frac{2 \pi \times 8.85 \times 10^{-12} \times 0.15}{2.3026 \times 0.0299}$$=1.2 \times 10^{-10} \,F$

Potential difference of the inner cylinder is given by,

$V=\frac{q}{C}$

$=\frac{3.5 \times 10^{-6}}{1.2 \times 10^{-10}}=2.92 \times 10^{4}\, V$