સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરના કેપેસિટન્સ પર ડાયઇલેક્ટ્રિકની અસર સમજાવો અને ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંકનું સૂત્ર મેળવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $A$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી બે મોટી પ્લેટો $d$ અંતરે રહેલી છે. પ્લેટો પરનો વિદ્યુતભાર $\pm Q$ છે,જે પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\pm \sigma$ ને અનુરૂપ છે.
જ્યારે પ્લેટો વચ્ચે શૂન્યાવકાશ હોય ત્યારે:
$E_{0} = \frac{\sigma}{\epsilon_{0}}$
સ્થિતિમાનનો તફાવત $V_{0}$ નીચે મુજબ છે:
$V_{0} = E_{0} d$
જો $C_{0}$ એ કેપેસિટન્સ હોય તો:
$C_{0} = \frac{Q}{V_{0}} = \frac{\sigma A}{E_{0} d} = \frac{\epsilon_{0} A}{d} \quad \dots(1)$
જ્યારે પ્લેટો વચ્ચે ડાયઇલેક્ટ્રિક મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તે બાહ્ય ક્ષેત્ર દ્વારા ધ્રુવીભૂત થાય છે,જેનાથી પ્રેરિત પૃષ્ઠ વિદ્યુતભાર ઘનતા $\pm \sigma_{P}$ ઉદભવે છે.
પ્લેટો વચ્ચેનું પરિણામી વિદ્યુતક્ષેત્ર:
$E = E_{0} - E_{P} = \frac{\sigma - \sigma_{P}}{\epsilon_{0}}$
નવો સ્થિતિમાનનો તફાવત:
$V = E d = \frac{(\sigma - \sigma_{P}) d}{\epsilon_{0}}$
રેખીય ડાયઇલેક્ટ્રિક માટે,આપણે ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક $K$ ને એવી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ કે પરિણામી ક્ષેત્ર $K$ ના અવયવથી ઘટે છે:
$E = \frac{E_{0}}{K} \implies \sigma - \sigma_{P} = \frac{\sigma}{K}$
આ કિંમત સ્થિતિમાનના સમીકરણમાં મૂકતા:
$V = \frac{\sigma d}{\epsilon_{0} K} = \frac{Q d}{A \epsilon_{0} K}$
નવું કેપેસિટન્સ $C$:
$C = \frac{Q}{V} = \frac{A \epsilon_{0} K}{d} = K C_{0}$
આમ,ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક $K$ ને $K = \frac{C}{C_{0}}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

Explore More

Similar Questions

$r$ ત્રિજ્યા ધરાવતી બે ધાતુની પ્લેટો $d$ અંતરે રાખેલી છે અને તેની કેપેસિટન્સ $C$ છે. જો $r/2$ ત્રિજ્યા અને $d$ જાડાઈ ધરાવતી $6$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંકવાળી પ્લેટને કેપેસિટરની પ્લેટોની વચ્ચે મૂકવામાં આવે,તો તેનું નવું કેપેસિટન્સ કેટલું થશે?

Difficult
View Solution

$S$ ક્ષેત્રફળ અને $d$ પ્લેટ અંતર ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરનું હવામાં કેપેસિટન્સ $C_1$ છે. જ્યારે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે પ્લેટોની વચ્ચે અલગ-અલગ સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $(\varepsilon_1=2$ અને $\varepsilon_2=4)$ ધરાવતા બે ડાયલેક્ટ્રિક મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે કેપેસિટન્સ $C_2$ થાય છે. ગુણોત્તર $\frac{C_2}{C_1}$ શોધો.

એક કેપેસિટરની કેપેસીટન્સ $C_0$ છે જ્યારે તેની પ્લેટો વચ્ચે કોઈ ડાયઇલેક્ટ્રિક નથી. $K_1$ અને $K_2$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી બે સ્લેબ,જેનું ક્ષેત્રફળ પ્લેટોના ક્ષેત્રફળ જેટલું છે પરંતુ જાડાઈ પ્લેટો વચ્ચેના અંતર કરતા અડધી છે,તેને પ્લેટોની વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે. તો નવું કેપેસીટન્સ કેટલું થશે?

જો સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે અને ડાયઇલેક્ટ્રિકનું ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક બમણું કરવામાં આવે,તો તેની કેપેસિટી (કેપેસિટન્સ) કેટલી થશે?

આકૃતિમાં બે સમાન સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરોને બેટરી અને બંધ સ્વિચ $S$ સાથે જોડેલા દર્શાવ્યા છે. હવે સ્વિચને $open$ કરવામાં આવે છે અને બંને કેપેસિટરોની પ્લેટ વચ્ચેના મુક્ત અવકાશમાં $K = 3$ ડાઈ-ઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતો પદાર્થ ભરવામાં આવે છે. ડાઈ-ઈલેક્ટ્રિક દાખલ કર્યા પહેલાં અને પછી બંને કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત કુલ સ્થિત-વિદ્યુત ઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo