સ્થાયી અવસ્થામાં કેપેસિટર પર સંગ્રહિત વિદ્યુતભાર $\mu C$ માં શોધો.

$1 \ m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ધાતુના ગોળાને હવામાં $10^{-2} \ C$ વિદ્યુતભાર આપવામાં આવે છે. તેનો બલ્ક મોડ્યુલસ $10^{11} / 4 \pi^{2} \ N/m^2$ છે. ગોળામાં ઉદ્ભવતું કદ વિકૃતિ (volume strain) શોધો. $(\epsilon_{0} = \text{શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી})$

આપેલ પરિપથમાં,દરેક કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ $C$ છે. સેલનું emf $E$ છે. જો સ્વીચ $S$ બંધ કરવામાં આવે તો:

પાંચ કેપેસિટરને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $100\,V$ ના $DC$ પોટેન્શિયલ સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. $10\,\mu F$ ના કેપેસિટર (ઉપર-ડાબે) માં રહેલો વિદ્યુતભાર શોધો.

આકૃતિ $1$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક સાદા $RC$ સર્કિટનો વિચાર કરો.
પ્રક્રિયા $1$: સર્કિટમાં સ્વીચ $S$ ને $t=0$ સમયે બંધ કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર $V_0$ વોલ્ટેજ સુધી સંપૂર્ણ ચાર્જ થાય છે (એટલે કે,ચાર્જિંગ $T \gg RC$ સમય સુધી ચાલુ રહે છે). આ પ્રક્રિયામાં અવરોધ $R$ માં કેટલીક ઉર્જાનો વ્યય $(E_D)$ થાય છે. સંપૂર્ણ ચાર્જ થયેલા કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત અંતિમ ઉર્જા $E_C$ છે.
પ્રક્રિયા $2$: એક અલગ પ્રક્રિયામાં,વોલ્ટેજને પહેલા $V_0/3$ પર સેટ કરવામાં આવે છે અને $T \gg RC$ ચાર્જિંગ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. પછી કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ કર્યા વિના વોલ્ટેજને $2V_0/3$ સુધી વધારવામાં આવે છે અને ફરીથી $T \gg RC$ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને વોલ્ટેજને $V_0$ સુધી વધારીને ફરી એકવાર પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર સમાન અંતિમ વોલ્ટેજ $V_0$ સુધી ચાર્જ થાય છે.
આ બે પ્રક્રિયાઓ આકૃતિ $2$ માં દર્શાવવામાં આવી છે.
$(1)$ પ્રક્રિયા $1$ માં,કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $E_C$ અને અવરોધમાં વ્યય થતી ઉર્જા $E_D$ વચ્ચેનો સંબંધ છે:
$[A]$ $E_C = E_D$
$[B]$ $E_C = E_D \ln 2$
$[C]$ $E_C = \frac{1}{2} E_D$
$[D]$ $E_C = 2 E_D$
$(2)$ પ્રક્રિયા $2$ માં,અવરોધમાં વ્યય થતી કુલ ઉર્જા $E_D$ છે:
$[A]$ $E_D = \frac{1}{2} CV_0^2$
$[B]$ $E_D = 3 \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[C]$ $E_D = \frac{1}{3} \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[D]$ $E_D = 3 CV_0^2$
$(1)$ અને $(2)$ માટે સાચો જવાબ પસંદ કરો.

ત્રણ કેપેસિટર $C_{1} = 2 \, \mu F$,$C_{2} = 6 \, \mu F$ અને $C_{3} = 12 \, \mu F$ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડાયેલા છે. કેપેસિટર $C_{1}$,$C_{2}$ અને $C_{3}$ પરના વિદ્યુતભારોનો ગુણોત્તર શોધો.