Gujarati
2. Electric Potential and Capacitance
medium

एक संधारित्र को परावैद्युतांकों द्वारा चित्रानुसार भरा गया है। परिणामी धारिता होगी

A

$\frac{{2{\varepsilon _0}A}}{d}\,\left[ {\frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}} + \frac{1}{{{k_3}}}} \right]$

B

$\frac{{{\varepsilon _0}A}}{d}\,\left[ {\frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}} + \frac{1}{{{k_3}}}} \right]$

C

$\frac{{2{\varepsilon _0}A}}{d}\,\left[ {{k_1} + {k_2} + {k_3}} \right]$

D

इनमें से कोई नहीं

Solution

${C_1} = \frac{{{K_1}{\varepsilon _0}\frac{A}{2}}}{{\left( {\frac{d}{2}} \right)}} = \frac{{{K_1}{\varepsilon _0}A}}{d}$          

${C_2} = \frac{{{K_2}{\varepsilon _0}\left( {\frac{A}{2}} \right)}}{{\left( {\frac{d}{2}} \right)}} = \frac{{{K_2}{\varepsilon _0}A}}{d}$एवं ${C_3} = \frac{{{K_3}{\varepsilon _0}A}}{{2d}} = \frac{{{K_3}{\varepsilon _0}A}}{{2d}}$

अत:, ${C_{eq}} = {C_3} + \frac{{{C_1}{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}}$$ = \left( {\frac{{{K_3}}}{2} + \frac{{{K_1}{K_2}}}{{{K_1} + {K_2}}}} \right).\frac{{{\varepsilon _0}A}}{d}$

Standard 12
Physics

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तीन एकसमान संधारित्रों (identical capacitors) $C_1, C_2$ और $C_3$ में प्रत्येक की धारिता $1.0 \mu F$ है और शुरुआत में तीनों संधारित्र अनावेशित (uncharged) हैं। तीनों संधरित्रों को, जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है, एक परिपथ (circuit) में जोड़ा गया है और उसके बाद $C_1$ में $\epsilon_{ r }$ सापेक्ष परावैद्युतांक (relative permittivity) का एक परावैदयुत (dielectric) पदार्थ पूर्णतः भरा जाता है। सेल (cell) का विद्युत् वाहक बल (electromotive force, emf) $V_0=8 V$ है। शुरुआत में कुंजी (switch) $S_1$ बंद है और कुंजी $S_2$ खुली है। संधारित्र $C_3$ के पूरी तरह आवेशित (charged) होने के बाद, एक ही पल मे एक साथ (simultaneously) कुंजी $S_1$ को खोल दिया जाता है और कुंजी $S_2$ को बंद कर दिया जाता है। जब सभी संधारित्र साम्यावस्था (equilibrium) में आ जाते हैं, तब संधारित्र $C_3$ पर $5 \mu C$ का आवेश पाया जाता है। $\epsilon_r$ का मान $\qquad$ है।

medium
(IIT-2018)

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