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

$12\,pF$ કેપેસિટન્સ ધરાવતા એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરને એક બેટરી વડે તેની બે પ્લેટો વચ્ચે $10\, V$ વિજસ્થિતિમાનના તફાવત સુધી ચાર્જ કરવામાં આવે છે. આ ચાર્જિંગ બેટરીને દૂર કરીને એક પોર્સેલિનના ચોસલા કે જેનો પરાવૈધૃતાંક (dielectric constant) $6.5$ છે તેને આ બે પ્લેટો વચ્ચે સરકાવવામાં આવે છે. આ કેપેસિટર વડે ચોસલા પર કેટલા .......$pJ$ કાર્ય થશે?

  • [JEE MAIN 2019]

સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરમાં અનુક્રમે $K_1$ અને $ K_2$ ડાઈ ઈલેકટ્રીક અચળાંક સાથે $t_1$ અને $t_2$ જાડાના સ્તરો મૂકવામાં આવે છે તો આ સંગ્રાહકની કેપેસિટી કેટલી ?

બે પ્લેટ વચ્ચેનું અંતર $d$ હોય તેવા કેપેસિટરની વચ્ચે ઘાતુ $b = \frac{d}{2}$ ની પ્લેટ મૂકતા મળતા કેપેસિટન્સ અને ધાતુ ના મૂકેલી હોય ત્યારના કેપેસીટન્સ નો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

કેપેસીટરને બેટરી દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે છે. બેટરી દૂર કરીને ડાઈઇલેક્ટ્રિક દાખલ કરતાં ..... 

  • [AIIMS 2010]

$\mathrm{K} = 2$ ડાઇલેક્ટ્રિક અચળાંકવાળા કૅપેસિટરના કૅપેસિટન્સનું સૂત્ર લખો.