ડાઇઇલેક્ટ્રિકના પ્રકારો લખીને સમજાવો અને દરેકના ઉદાહરણ આપો.
દ્રવ્યના અણુઓ ધ્રુવીય કે અધ્રુવીય હોઈ શકે છે તેથી ડાઇઈલેક્ટ્રિકના બે પ્રકાર છે.
$(1)$ ધ્રુવીય $(Polar)$ $(2)$ અધ્રુવીય $(Non-Polar)$ અણુને ધ્રુવીય અણું કહे છે.
$(1)$ ધ્રુવીય અણુ : જે ડાઇઇલેક્ટ્રિકમાં ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારોના કેન્દ્રો એકજ બિંદુ પર સંપાત થયેલાં ન હોય તેવાં અણુને ધ્રુવીય અણુ કહે છે. ધ્રુવીય અણુઓને કાયમી ડાઇપોલ ચાકમાત્રા (મોમેન્ટ) હોય છે.
દા.ત : $H_20$, $HCl$ ના અણુઓ.
નીચે આકૃતિમાં ધ્રુવીય અણુઓ દર્શાવ્યા છે.
$(2)$ અધ્રુવીય અણુ : જે ડાઇઈલેક્ટ્રિકમાં ધન વિદ્યુતભારનું કેન્દ્ર અને ઋણ વિદ્યુતભારનું કેન્દ્ર એકબીજા પર સંપાત થયેલાં હોય તેવાં અણુને અધ્રુવીય અણુ કહે છે. અધ્રુવીય અણુઓ કાયમી ડાઇપોલ ચાકમાત્રા ધરાવતા નથી.
દા.ત. : $O_2$, $H_2$, ના અણુઓ.
નીચે આકૃતિમાં અપ્રુવીય અણુઓ દર્શાવ્યા છે.
દરેક $40 \,\mu F$ ના બે સંઘારકોને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવેલા છે. બે માંથી કોઈ એક સંઘારકને $K$ જેટલા ડાયઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ઘરાવતા અવાહક વડે એવી રીતે ભરવામાં આવે છે કે જેથી તંત્રની સમતુલ્ય સંઘારકતા $24 \,\mu F$ થાય. $K$ નું મૂલ્ય ......... હશે.
ડાયઇલેક્ટ્રીક અચળાંક $K$ ધરાવતા દ્રવ્યના એક ચોસલાનું ક્ષેત્રફળ સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરની પ્લેટ જેટલું છે, પરંતુ તેની જાડાઈ $(3/4)d$ છે. જ્યાં, $d$ બે પ્લેટ વચ્ચેનું અંતર છે.જ્યારે આ ચોસલાને પ્લેટો વચ્ચે દાખલ કરવામાં આવે ત્યારે કેપેસીટન્સમાં કેવો ફેરફાર થાય ?
$C$ અને $3C$ સંધારકતા ધરાવતા બે સમાંતર પ્લેટ સંધારકોને સમાંતરમાં જોડવામાં આવ્યા છે અને $18\,V$ના સ્થિતિમાનના તફાવતથી તેમને વિદ્યુતભારીત કરવામાં આવે છે. હવે બેટરીને દૂર કરવામાં આવે છે અને $C$ સંધારકતા ધરાવતા સંધારકની પ્લેટો વચ્ચેની સંપૂર્ણ જગ્યામાં $9$ જેટલો ડાયઈલેકટ્રીક વચ્ચેનો અંતિમ સ્થિતિમાનનો તફાવત $\dots\dots\,V$છે.
એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર જેનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. પ્લેટ અંતર '$d$', તેને બે ડાયઈલેક્ટ્રિકમાં ભરવામાં આવે છે. આ તંત્રનું કેપેસિન્ટન્સ શું હશે ?
પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $A$ એને બે પ્લેટ વચ્ચેનું અંતર $d$ ધરાવતું સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર ડાઇલેક્ટ્રિકથી ભરેલું છે. કેપેસિટરની ક્ષમતા શું હશે જ્યારે ડાઇલેક્ટ્રિકની પરમિટિવિટી નીચે પ્રમાણે બદલાય.
$\varepsilon(x)=\varepsilon_{0}+k x, \text { for }\left(0\,<\,x \leq \frac{d}{2}\right)$
$\varepsilon(x)=\varepsilon_{0}+k(d-x)$, for $\left(\frac{d}{2} \leq x \leq d\right)$