$10 \mu \mathrm{F}$ સંધારકતા ધરાવતા અને જેમની બે પ્લેટો હવામાં $10 \mathrm{~mm}$ અંતરે રહેલી હોય અને જેનું ક્ષેત્રફળ $4 \mathrm{~cm}^2$ હોય તેવા સંધારક (કેપેસીટર)માં અનુક્રમે $K_1=2$ અને $K_2=3$ ડાયઈલેકટ્રીક અચળાiક ધરાવતા બે ડાયઈલેકટ્રીક માધ્યમોને સમાન રીતે ભરવામાં આવે છે, આકૃતિ જુઓ. જો બે પ્લેટો વચ્ચેનું નવું બળ $8 \mathrm{~N}$ હોય તો ઉદગમ (supply) વોલ્ટેજ. . . . . . $\mathrm{V}$ હશે.
  • A$50$
  • B$80$
  • C$60$
  • D$30$
JEE MAIN 2024, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
\(\mathrm{C}_{\mathrm{eq}}=\mathrm{C}_1+\mathrm{C}_2\)

\(\mathrm{C}_1=\frac{2 \epsilon_0 \mathrm{~A}}{2 \times \mathrm{d}}=10 \mu \mathrm{F}\)

\(\mathrm{C}_2=\frac{3 \epsilon_0 \mathrm{~A}}{2 \mathrm{~d}}=15 \mu \mathrm{F}\)

\(\mathrm{C}_{\mathrm{eq}}=25 \mu \mathrm{F}\)

Now the charge on

\(\mathrm{C}_1=10 \mathrm{~V} \mu \mathrm{c}\)

\(\mathrm{C}_2=1.5 \mathrm{~V} \mu \mathrm{C}.\)

Now force between the plates \(\left[\mathrm{F}=\frac{\mathrm{Q}^2}{2 \mathrm{~A} \epsilon_0}\right]\)

\(\frac{100 \mathrm{~V}^2 \times 10^{-12}}{2 \times 2 \times 10^{-4} \epsilon_0}+\frac{225 \mathrm{~V}^2 \times 10^{-12}}{2 \times 2 \times 10^{-4} \times \epsilon_0}=8\)

\(325 \mathrm{~V}^2=8 \times 4 \times 10^{-4} \times 8.85\)

\(\mathrm{~V}^2-\frac{32 \times 8.85 \times 10^{-4}}{325}\)

\(\therefore \mathrm{V}=\sqrt{\frac{283.2 \times 10^{-4}}{325}}\)

\(\mathrm{~V}=0.93 \times 10^{-2}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    $C$ 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.
    View Solution
  • 2
    સાદા લોલકને બે પ્લેટ વચ્ચે આવર્તકાળ $T_o$ છે.હવે,પ્લેટને વિદ્યુતભારિત કરતાં આવર્તકાળ $T$ છે.તો  $\frac{T}{T_o}=$
    View Solution
  • 3
    બે હવા ભરેલા ભરેલા $C$ અને $nC$ કેપેસીટન્સ ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરને $V$ વોલ્ટની બેટરી સાથે સમાંતરમાં જોડેલા છે.જ્યારે કેપેસીટર સંપૂર્ણ રીતે ચાર્જ થાય ત્યારે બેટરી દૂર કરીને પહેલા કેપેસીટરની પ્લેટ વચ્ચે $K$ ડાયઈલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતો પદાર્થ ભરવામાં આવે છે.હવે આ તંત્રનો નવો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો થાય?
    View Solution
  • 4
    નીચે બે વિધાનો આપેેલા છે. એકને કથન $(A)$ અને બીજાને કારણ $(R)$ રજુ કરેલ છે.

    કથન $(A):$ બે ધાત્વીય ગોળાઓને સમાન સ્થિતિમાનથી વીજભારિત કરવામાં આવેલ છે. તેમાનો એક પોલો અને બીજો ઘન છે, પરંતુ બંનેની ત્રિજ્યા સમાન છે. ઘન ગોળા પર પોલા ગોળા કરતા ઓછો વિદ્યુતભાર હશે.

    કારણ $(R):$ ધાતુના ગોળાની સંઘારકતા ગોળાઓની ત્રિજ્યા ઉપર આધારિત છે.

    ઉપરનાં વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાયો ઉત્તર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 5
    $100\, W$ બલ્બથી $3\;m$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $E$ છે. $60\, W$ બલ્બથી $3\;m$ અંતરે વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતા $\sqrt{\frac{x}{5}} E$ હોય તો તો $x$નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
    View Solution
  • 6
    બે એકસમાન સંઘારકોને(કેપેસીટર) પ્રથમ શ્રેણીમાં અને ત્યારબાદ સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે. આ બે કિસ્સાઓમાં સમતુલ્ય સંઘારક્તાઓનો(કેપેસીટન્સ) ગુણોત્તર .......... હશે.
    View Solution
  • 7
    $20\,\mu F$ ના કેપેસીટરને $500\;volts$ વડે ચાર્જ કરીને બીજા $10\,\mu F$ કેપેસીટર જેને $200\;volts$ વડે ચાર્જ કરેલ છે તેની સાથે સમાંતરમાં જોડેલ છે. તો બંને વચ્ચેનો સામાન્ય વિદ્યુતસ્થિતિમાન કેટલા $volts$ હશે?
    View Solution
  • 8
    એકસમાન રેખીય ઘનતા ધરાવતા તારથી $r_0$ અંતરે એક બિંદુવત ધન વિજભારને મુક્ત કરવામાં આવે છે.આ બિંદુવત વિજભારનો વેગ $(v)$ તાત્ક્ષણિક અંતર $r$ પર કેવી રીતે આધાર રાખે?
    View Solution
  • 9
    એક સમાંતર પ્લેટો ધરાવતા સંધારકમાં પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $40\,cm ^2$ અને તેમની વચ્યેનું અંતર $2\,mm$ છે. પ્લેટો વચ્યેના વિસ્તારમાં $1\,mm$ જાડાઈ અને $5$ જેટલો ડાઈઈલેકિટ્રક અચળાંક ધરાવતો અવાહક મૂકવામાં આવે છે. તંત્રની સંધારકતા $...........$ થશે.
    View Solution
  • 10
    સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટોનું ક્ષેત્રફળ $A$ છે. અને પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $100\, mm$ છે. તેમાં બે ડાઈ ઈલેકટ્રીક સ્તરો છે. એક $10$ ડાઈ ઈલેકટ્રીક અચળાંક અને $6\, mm$ જાડાઈ ધરાવતું અને બીજુ $5$ ડાઈ ઈલેકટ્રીક અચળાંક અને $4\, mm$ જાડાઈ ધરાવતું છે. તો કેપેસિટરની કેપેસિટન્સ શોધો.
    View Solution