બે સમાન સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરનું કેપેસીટન્સ $C$ જેમની પ્લેટના આડછેડનું ક્ષેત્રફળ $A$ અને તે $d$ અંતરે છે .આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ કેપેસીટરની બે પ્લેટ વચ્ચે ત્રણ સમાન જાડાઈ ધરાવતા ડાયઈલેક્ટ્રિક જેના ડાયઈલેક્ટ્રિક અચળાંક $K_1$ , $K_2$ અને $K_3$ ને ભરેલા છે. આ બંને કેપેસીટર પર સમાન વૉલ્ટેજ $V$ લગાવવામાં આવે તો તેમાં સંગ્રહ થતી ઉર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
  • A$\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{{K_1}{K_2}{K_3}}}{{\left( {{K_1} + {K_2} + {K_3}} \right)\,\left( {{K_2}{K_3} + {K_3}{K_1} + {K_1}{K_2}} \right)}}$
  • B$\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{9{K_1}{K_2}{K_3}}}{{\left( {{K_1} + {K_2} + {K_3}} \right)\,\left( {{K_2}{K_3} + {K_3}{K_1} + {K_1}{K_2}} \right)}}$
  • C$\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{\left( {{K_1} + {K_2} + {K_3}} \right)\,\left( {{K_2}{K_3} + {K_3}{K_1} + {K_1}{K_2}} \right)}}{{9{K_1}{K_2}{K_3}}}$
  • D$\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{\left( {{K_1} + {K_2} + {K_3}} \right)\,\left( {{K_2}{K_3} + {K_3}{K_1} + {K_1}{K_2}} \right)}}{{{K_1}{K_2}{K_3}}}$
JEE MAIN 2019, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
b
\(C_{1}=\frac{3 \varepsilon_{0} A K_{1}}{d}\)

\(C_{2}=\frac{3 \varepsilon_{0} A K_{2}}{d}\)

\(C_{3}=\frac{3 \varepsilon_{0} A K_{3}}{d}\)

\(\frac{1}{C_{e q}}=\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{2}}+\frac{1}{C_{3}}\)

\(\Rightarrow \quad C_{e q}=\frac{3 \varepsilon_{0} A K_{1} K_{2} K_{3}}{d\left(K_{1} K_{2}+K_{2} K_{3}+K_{3} K_{1}\right)}.........(i)\)

\(C_{1}=\frac{\varepsilon_{0} K_{1} A}{3 d}\)

\(C_{2}=\frac{\varepsilon_{0} K_{2} A}{3 d}\)

\(C_{3}=\frac{\varepsilon_{0} K_{3} A}{3 d}\)

\(C_{e q}^{\prime} =C_{1}+C_{2}+C_{3} \)

\( = \frac{{{\varepsilon _0}A}}{{3d}}({K_1} + {K_2} + {K_3}).........(ii)\)

Now,

\(\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{\frac{1}{2}{C_{eq}} \cdot {V^2}}}{{\frac{1}{2}C_{eq}^\prime {V^2}}} = \frac{{9{K_1}{K_2}{K_3}}}{{\left( {{K_1} + {K_2} + {K_3}} \right)\left( {{K_1}{K_2} + {K_2}{K_3} + {K_3}{K_1}} \right)}}\)

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
    $100\, W$ 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
  • 2
    વિદ્યુતભારિત પોલા વાહક ગોળાની અંદરની બાજુએ સ્થિતિમાન ...... છે.
    View Solution
  • 3
    આપેલ રેખાચિત્રમાં બે સમાન કેપેસિટર $C_1$ અને $C_2$ ને બેટરી સાથે જોડેલ છે. $C_1$ ની પ્લેટો વચ્ચે હવા વડે ભરવામાં આવે છે. અને $C_2$ વચ્ચેની પ્લેટો વચ્ચે અવાહક દ્રવ્યને ભરવામાંં આવે છે, તો,
    View Solution
  • 4
    $5\,mm$ અને $10\,mm$ ત્રિજ્યાઓ ધરાવતા અને નિયમિત વિદ્યુતભારીત બે નળાકારીય સુવાહકો $A$ અને $B$ ને $2\,cm$ અંતરે છૂટા પાડેલા છે. જો ગોળાઓને એક સુવાહક તાર વડે જોડવામાં આવે તો, સંતુલન અવસ્થામાં ગોળા $A$ અને $B$ ની સપાટી ઉપર વિદ્યુતક્ષેત્રનાં :મૂલ્યોનો ગુણોત્તર $.......$ થશે.
    View Solution
  • 5
    પુરો વિદ્યુતભાર થયેલા એક સમાંતર પ્લેટવાળા કેેેસીટરને બેટરી સાથે જોડેલ રાખીને અવાહક સાધનો વડે તેની પ્લેટોને એકબીજાથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં નીચેનામાંથી કઈ રાશિનું  મૂલ્ય ઘટશે?
    View Solution
  • 6
    બેટરીથી દૂર કરેલ એક કેપેસિટરનો કેપેસિટન્સ $C_o$ અને ઊર્જા $W_o$ અને છે.હવે ડાઇઇલેકિટ્રક અચલાંક $=$ $5$ ભરી દેતા નવોં  કેપેસિટરનો કેપેસિટન્સ અને ઊર્જા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 7
    સમાન રેખીય વીજભાર ધનતા $\lambda$ ધરાવતી $R _1$ અને $R _2$ ત્રિજયાની સમકેન્દ્રિય અર્ધલયોના કેન્દ્ર સ્થાને વિદ્યુત સ્થિતિમાન $.............$ છે.
    View Solution
  • 8
    બે પ્લેટો એકબીજાથી $20\, cm$ દૂર છે. તેમની વચ્ચે વિદ્યુુત સ્થિતિમાનનો તફાવત $10\, volt$ છે, તો બે પ્લેટો વચ્ચે વિદ્યુતક્ષેત્ર ......$Vm^{-1}$
    View Solution
  • 9
    આકૃતીમાં દર્શાવેલ કેપેસીટરમાં સંગ્રહીત ઉર્જા $4.5 \times 10^{-6}\ J$ છે. જો બેટરીને બીજા $900\,pF$ ના કેપેસીટર વડે બદલવામાં આવે તો તંત્રની કુલ ઉર્જા શોધો ?
    View Solution
  • 10
    $10\,m$ ત્રિજયા ધરાવતા વર્તુળના કેન્દ્ર પર $10$ યુનિટ વિદ્યુતભાર મૂકેલો છે. તો $1$ એકમ વિદ્યુતભારને વર્તુળના પરિઘ પર પરિભ્રમણ કરાવવા માટે ....... એકમ કાર્ય કરવું પડે
    View Solution