$900\,\mu F$ સંઘારકતા ધરાવતું સંઘારક $100\,v$ની બેટરી વડે વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે. સંઘારકને બેટરીથી દૂર કરવામાં આવે છે અને બીજા સમાન પણ વિદ્યુયભારરહિત સંઘારક સાથે એવી રીતે જોડવામાં આવે છે કે જેથી તેની એક પ્લેટ વિદ્યુતભારિત સંઘારકની ઘન પ્લેટ સાથે જોડાય અને બીજી પ્લેટ ઋણ પ્લેટ ઋણ પ્લેટ સાથે જોડાય. આ પ્રક્રિયામાં ગુમાવતી ઊર્જા $x \times 10^{-2}\,J$ છે.$x$નું મૂલ્ય $..........$ હશે.
  • A$224$
  • B$223$
  • C$222$
  • D$225$
JEE MAIN 2023, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
d
\(C =900\,\mu F\)

\(Q = CV =900 \times 10^{-6} \times 100=9 \times 10^{-2}=90\,MC\)

Now

Common potential will be developed across both capacitors by \(kVL\)

Total charge on left plates of capacitors should be conserved.

\(90\,mc +0=2\,cv _0\)

\(cv _0=45\,mc\)

Heat dissipated \(= U _{ i }- U _{ f }\) [Change in energy stored in the capacitors]

\(=\frac{1}{2} \frac{(90\,mc )^2}{900\,\mu F }-2 \times \frac{1}{2} \frac{(45\,mc )^2}{900\,\mu F }\left[ U =\frac{ Q ^2}{2 c }\right]\)

\(=\frac{1}{2 \times 900 \times 10^{-6}}(8100-4050) \times 10^{-6}\)

\(=2.25\,Joule\)

OR

Heat \(=\frac{1}{2} \frac{ C _1 C _2}{ C _1+ C _2}\left( V _1- V _2\right)^2\)

\(=\frac{1}{2} \frac{ C ^2}{2 C }(100-0)^2\)

\(=\frac{1}{2} \frac{900 \times 10^{-6}}{2} \times 10^4=\frac{9}{4} \text { Joule }=2.25 \text { Joule }\)

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
    સમાન કદ ધરાવતા $27$ બુંદને $220\, V$ થી વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે. તેઓને ભેગા કરીને એક મોટું બુંદ બનાવવામાં આવે છે. મોટા બુંદનું સ્થિતિમાન ગણો. ($V$ માં)
    View Solution
  • 2
    $5\, \mu F$ કેપેસીટરને $220\,V$ વડે સંપૂર્ણ ચાર્જ કરેલ છે. પછી તેને તેમાંથી અલગ કરી તેને $2.5\;\mu F$ ના બીજા વિજભારરહિત કેપેસીટર સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે. જો તેના પરના વિજભારના પુનર્વિતરણ દરમિયાન તેની ઊર્જામાં થતો ફેરફાર $\frac{ X }{100}\; J$ હોય તો $X$ નું મૂલ્ય નજીકતમ પૂર્ણાંકમાં કેટલું હશે?
    View Solution
  • 3
    આપેલ તંત્રની કુલ વિદ્યુતસ્થિતિઊર્જા કેટલા .......$J$ થાય? ( $\frac{1}{{4\pi {\varepsilon _0}}} = 9 \times {10^9}\ N - {m^2}/{C^2})$
    View Solution
  • 4
    એક કેપેસીટરનું કેપેસીટન્સ $C=1\, \mu \,{F}$ છે તેને $100\, volt$ ની બેટરી સાથે ${R}=100\, \Omega$ થકી એકદમ જોડવામાં આવે છે. $....\,\times \,10^{-4}\,s.$ સમય બાદ કેપેસીટર $50 \,{V}$ સુધી વિજભારિત થશે?

    [$\ln 2=0.69$ લો]

    View Solution
  • 5
    $C$ સંધારકતા ધરાવતો એક સંગ્રાહકને $V$ સ્થિતિમાન વડે વીજભારિત થાય છે. વીજભાર થાય છે. તો સંગ્રાહકની ધન પ્લેટ દ્વારા ઢંકાતું વીજક્ષેત્રનું ફ્લક્સ ........ છે.
    View Solution
  • 6
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $A$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી દરેક ત્રણ સમાંતર ધાતુની પ્લેટો મુકેલી છે અને $Q_1$, $Q_2$ અને $Q_3$ વિદ્યુતભારો તેઓને આપવામાં આવે છે. છેડા (ધાર) પરની અસરો નગણ્ય છે. તો સૌથી બહારની બે સપાટીઓ $'a'$ અને $'f'$ પરનો વિદ્યુતભાર ગણો.
    View Solution
  • 7
    $60\; pF$ કેપેસીટરને $20\; \mathrm{V}$ વડે સંપૂર્ણ ચાર્જ કરવામાં આવે છે. પછી તેને $60 \;pF$ ના વિજભારરહિત કેપેસીટર સાથે સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે.વિજભાર ફરીથી વિતરિત થાય તે દરમિયાન કેટલી ઉર્જાનો($nJ$ માં) વ્યય થયો હશે?
    View Solution
  • 8
    જયારે કેપેસિટરનું  ડાઇઇલેકિટ્રક અચળાંક $3$ થી ભરતાં વિદ્યુતભાર $Q_0$,વોલ્ટેજ $V_0$ અને વિદ્યુતક્ષેત્ર $E_0$ છે.હવે કેપેસિટરને ડાઇઇલેકિટ્રક અચળાંક $9$ થી ભરતાં વિદ્યુતભાર,વોલ્ટેજ અને વિદ્યુતક્ષેત્ર અનુક્રમે કેટલા થાય?
    View Solution
  • 9
    એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર પાસે $20 \,kV$ સ્થિતિમાન અને $2 \times 10^{-4} \,\mu F$ કેપેસિટન્સ છે. જો પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $0.01\,m^2$ હોય અને પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $2\,mm$ હોય તો ઉર્જા શોધો.
    View Solution
  • 10
    $C_1$ અને $C_2$ બેટરી સાથે જોડેલા છે. $C_1$ ની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યાને હવાથી ભરવામાં આવે છે અને $C_2$ ની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યાને અવાહક વડે ભરવામાં આવે તો...
    View Solution