एक समांतर प्लेट संधारित्र की प्रत्येक प्लेट का क्षेत्रफल $90 \,cm^{2}$ है और वे $2.5 \,mm$ की दूरी पर स्थित हैं। संधारित्र को $400 \,V$ की आपूर्ति से जोड़कर आवेशित किया जाता है।
$(a)$ संधारित्र द्वारा कितनी स्थिर-विद्युत ऊर्जा संचित की जाती है?
$(b)$ इस ऊर्जा को प्लेटों के बीच स्थिर-विद्युत क्षेत्र में संचित मानिए और प्रति इकाई आयतन ऊर्जा $u$ प्राप्त कीजिए। अतः $u$ और प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र $E$ के परिमाण के बीच संबंध स्थापित कीजिए।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) दिया गया है:
प्लेट का क्षेत्रफल $A = 90 \,cm^{2} = 90 \times 10^{-4} \,m^{2}$
प्लेटों के बीच की दूरी $d = 2.5 \,mm = 2.5 \times 10^{-3} \,m$
विभवांतर $V = 400 \,V$
निर्वात की विद्युतशीलता $\epsilon_{0} = 8.85 \times 10^{-12} \,C^{2} \,N^{-1} \,m^{-2}$
$(a)$ धारिता $C = \frac{\epsilon_{0} A}{d} = \frac{8.85 \times 10^{-12} \times 90 \times 10^{-4}}{2.5 \times 10^{-3}} = 3.186 \times 10^{-11} \,F$
संचित ऊर्जा $U = \frac{1}{2} C V^{2} = \frac{1}{2} \times 3.186 \times 10^{-11} \times (400)^{2} = 2.55 \times 10^{-6} \,J$
$(b)$ संधारित्र का आयतन $V' = A \times d = 90 \times 10^{-4} \times 2.5 \times 10^{-3} = 2.25 \times 10^{-5} \,m^{3}$
प्रति इकाई आयतन ऊर्जा $u = \frac{U}{V'} = \frac{2.55 \times 10^{-6}}{2.25 \times 10^{-5}} = 0.113 \,J \,m^{-3}$
संबंध: $u = \frac{U}{Ad} = \frac{\frac{1}{2} (\frac{\epsilon_{0} A}{d}) V^{2}}{Ad} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} (\frac{V}{d})^{2} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} E^{2}$

Explore More

Similar Questions

$800 \ \mu F$ के संधारित्र (capacitor) पर $8 \times 10^{-18} \ C$ का आवेश रखने के लिए किया गया कार्य कितना है?

एक समांतर प्लेट संधारित्र की प्लेटों के बीच के स्थान में एकसमान विद्युत क्षेत्र $E$ है। यदि प्लेटों के बीच की दूरी $d$ है और प्रत्येक प्लेट का क्षेत्रफल $A$ है,तो संधारित्र में संचित ऊर्जा है:

$d$ प्लेट पृथक्करण और $A$ प्लेट अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाले एक समानांतर प्लेट संधारित्र को आवेशित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,ताकि प्लेटों के बीच एकसमान विद्युत क्षेत्र $E$ हो,है

संधारित्र (capacitor) ऊर्जा का भंडारण कैसे करता है? संधारित्र में संचित ऊर्जा के लिए सूत्र प्राप्त कीजिए।

Difficult
View Solution

एक संधारित्र में संचित ऊर्जा $W$ है। संधारित्र की प्लेटों पर आवेश को दोगुना करने के लिए,किया जाने वाला अतिरिक्त कार्य है

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