એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર એક ડાઇઇલેક્ટ્રિકથી ભરેલું છે. ડાઇઇલેક્ટ્રિકની સાપેક્ષ પરમિટિવિટી લાગુ પાડેલ વોલ્ટેજ $(U)$ સાથે બદલાય છે. જ્યાં $\varepsilon  = \alpha U$ અને $\alpha  = 2{V^{ - 1}}$ તેના જેવું બીજું એક ડાઇઇલેક્ટ્રિક સિવાયના કેપેસિટરને ${U_0} = 78\,V$ સુધી ચાર્જ કરેલું છે. હવે તેને ડાઇઈલેક્ટ્રિકવાળા કેપેસિટર સાથે જોડેલું છે, તો કેપેસિટર પરના અંતિમ વોલ્ટેજ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

ધારોકે, ડાઈઇલેક્ટ્રિક વગરના કૅપેસિટરનું કૅપેસિટન્સ $C$ છે તેથી કૅપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર,

$Q _{1}= CU$

$\ldots (1)$

જ્યાં $U$ એ કૅપેસિટર પરનું અંતિમ સ્થિતિમાન છે.

જે કૅપેસિટરમાં સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $\varepsilon$ વાળું ડાઈઈલેક્ટ્રિક ભરવામાં આવે તો તેનું કૅપેસિટન્સ $\in C$ થાય છે તેથી કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર,

$Q _{2}=\in CU =a U \times CU =a CU ^{2} \quad \ldots (2)$ $[\because \in=a U ]$

પ્રારંભમાં કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર,

$Q _{0}= CU _{0}$

વિદ્યુતભારના સંરક્ષણના નિયમ પરથી,

$Q _{0}= Q _{1}+ Q _{2}$

$CU _{0}= CU +a CU ^{2}$

$\therefore a U ^{2}+ U - U _{0}=0$

હવે $a=2 V ^{-1}$ અને $U _{0}=78 V$ મૂકતાં,

$\therefore 2 U ^{2}+ U -78=0$

જે $U$ નું દ્રીઘાત સમીકરણ છે.

$\therefore 2 U ^{2}+13 U -12 U -78=0$

$\therefore U (2 U +13)-6(2 U +13)=0$

$\therefore(2 U +13)( U -6)=0$

$\therefore 2 U +13=0$ અथવ $U -6=0$

$\therefore U =-\frac{13}{2}$ અથવા $\therefore U =6 V$

Similar Questions

દર્શાવેલ આકૃતિમાં, સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરની પ્લેટોની વચ્ચે ડાઈઇલેક્ટ્રિક (માધ્યમના) સંયોજન બનાવીને એક કેપેસીટર રચવામાં આવેલ છે. આ રીતે બનાવેલ કેપેસીટરના કેપેસીટન્સનું સૂત્ર ......... થશે.  (પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $=A$ છે)

  • [JEE MAIN 2021]

ધ્રુવીય અને આંધ્રુવીય અણુઓના ઉદાહરણ જણાવો.

$K$ ડાઈઇલેક્ટ્રિક ધરાવતા માધ્યમમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec E$ છે. જો શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી ${ \varepsilon _0}$ હોય તો વિદ્યુતસ્થાનાંતર સદીશ કેટલો થાય?

  • [AIIMS 2014]

$+Q$ અને $-Q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતી બે સમાંતર ધાતુની પ્લેટોને એકબીજાની સામે અમુક અંતરે મૂકવામાં આવે છે. જો પ્લેટો કેરોસીનની ટાંકીમાં ડુબાડવામાં આવે, તો તેમની વચ્ચેનું વિદ્યુતક્ષેત્ર .... 

  • [AIPMT 2010]

સમતુલ્ય ડાઇઇલેકિટ્રક અચળાંક $k$ હોય,તો..

  • [IIT 2000]