$a$ બાજુવાળી ચોરસ પ્લેટોને $d$ અંતરે રાખી એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર બનાવવામાં આવે છે $(d < < a)$ અને આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે અવાહક એવી રીતે ભરવામાં આવે છે કે જેથી નીચેનો ત્રિકોણ $K$ જેટલા પરાવૈદ્યુતાંક $(dialectric)$ ધરાવતા અવાહકથી ભરેલો છે. આ કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ __________ છે.
  • A$\frac{{K{\varepsilon _0}{a^2}}}{{d\left( {K - 1} \right)}}\,\ln \,K$
  • B$\frac{{K{\varepsilon _0}{a^2}}}{{2d\left( {K + 1} \right)}}$
  • C$\frac{{K{\varepsilon _0}{a^2}}}{d}\,\ln \,K$
  • D$\frac{1}{2}\frac{{K{\varepsilon _0}{a^2}}}{d}$
JEE MAIN 2019, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
a
Let's consider a strip of thickness \(dx\) at a distance of \(x\) from the left end as shown in the figure.

\(\frac{y}{x}=\frac{d}{a}\)

\(\Rightarrow \quad y=\left(\frac{d}{a}\right) x\)

\(C_{1}=\frac{\varepsilon_{0} a d x}{(d-y)} \quad ; \quad C_{2}=\frac{k \varepsilon_{0} a d x}{y}\)

\(C_{e q}=\frac{C_{1} C_{2}}{C_{1}+C_{2}}=\frac{k \varepsilon_{0} a d x}{k d+(1-k) y}\)

Now integrating it from \(0\) to \(a\)

\(\int_0^a {\frac{{{\text{k}}{\varepsilon _0}{\text{adx}}}}{{{\text{kd}} + (1 - {\text{k}})\frac{{\text{d}}}{{\text{a}}}{\text{x}}}}}  = \frac{{{\text{k}}{\varepsilon _0}{{\text{a}}^2}{\text{lnk}}}}{{{\text{d}}({\text{k}} - 1)}}\)

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
    બે સમાન અને વિરૂદ્ધ વિજભારો અને જોડતી રેખાના સમચેદી ના કોઈ પણ બિંદુ આગળ.......
    View Solution
  • 2
    $d$ જેટલું પ્લેટોનું અંતર ધરાવતા કેપેસીટરને $V$ સ્થિતિમાટે રાખેલ છે. બેટરીથી છુટો કરી દીધા બાદ તેનામાં $\frac{d}{2}$ જેટલી જાડાઈનો એવો ડાઈઇલેક્ટ્રીક દાખલ કરાય છે કે જેને ડાઈઇલેકટ્ટીક અચળાંક $2$ છે. હવે તેનાં બે છેડાઓ વચ્ચે વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો રહેશે ?
    View Solution
  • 3
    સમાન લંબાઈની દોરીઓ વડે બે એકસમાન વિદ્યુતભારિત ગોળાઓને લટકાવવામાં આવેલા છે. દોરીઓ એકબીજા સાથે $37^{\circ}$ નો કોણ બનાવે છે. જ્યારે $0.7 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$ ની ધનતા ધરાવતા પ્રવાહીમાં અંદર લટકાવવામાં આવે છે ત્યારે કોણ સમાન રહે છે. જો ગોળાના દ્રવ્યની ધનતા $1.4 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$ હોય તો પ્રવાહીનો ડાઈઇલેકિટ્ર અચળાંક_________થશે.$\left(\tan 37^{\circ}=\frac{3}{4}\right)$
    View Solution
  • 4
    વિદ્યુત ક્ષેત્રની ઊર્જા ઘનતા કોના સમપ્રમાણમાં હોય છે?
    View Solution
  • 5
    કેપેસિટન્સનું પરિમાણિક સૂત્ર શું થાય?
    View Solution
  • 6
    જો સમાંતર પ્લેટ સંધારકની પ્લેટ કે જેને બેટરી સાથે જોડવામાં આવેલ છે ને એકબીજાની નજીક ખસેડવામાં આવે છે ત્યારે. . . . . . . . . 

    $A$. તેમાં સંગ્રહિત વિધુતભાર વધે છે .

    $B$. તેમાં સંગ્રહિત ઊર્જા ધટે છે.

    $C$. તેની સંધારકતા વધે છે.

    $D$. વિધુતભાર અને તેના સ્થિતિમાનનો ગુણોત્તર સમાન રહે છે.

    $E$. વિધુત ભાર અને વોલ્ટેજનો ગુણાકાર વધે છે.

    નીચ આપેલા વિકહ્પોમાંથી સૌથી યોગ્ય ઉતર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 7
    $1000\,V$ નો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત અને $2\,mm$ અંતરે રહેલી બે પ્લેટ વચ્ચેથી ઇલેકટ્રોન પસાર થાય,ત્યારે કેટલું બળ લાગે?
    View Solution
  • 8
    ખોટું વિધાન શોધો.
    View Solution
  • 9
    $A$ અને $B$ બે વાહક ગોળાઓની ત્રિજ્યાઓ અનુક્રમે $1\, mm$ અને $2 \,mm$ છે અને તેઓ વિદ્યુતભારિત કરેલાં છે તથા $5\, cm$ અંતરે રાખેલા છે. હવે તેમને વાહક તારથી જોડતાં સમતોલન સ્થિતિમાં તેમની સપાટી પરનાં વિદ્યુતક્ષેત્રની તીવ્રતાઓનો ગુણોત્તર ...... છે.
    View Solution
  • 10
    એક હવાવાળા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની ક્ષમતા $‘C’ $ અને બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $‘d’$  તથા વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $ ‘V’ $ છે.આ હવાવાળા કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચે લાગતું આકર્ષણબળ _______
    View Solution