દોલનો કરતાં $L-C$ પરિપથમાં કેપેસિટર પર મહત્તમ વિદ્યુતભાર $Q$ છે. જ્યારે વિદ્યુતક્ષેત્ર અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર વચ્ચે સમાન રીતે ઊર્જા સંગ્રહિત થાય ત્યારે કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે?
  • A$Q/2$
  • B$Q/\sqrt 3 $
  • C$Q/\sqrt 2 $
  • D$Q$
AIEEE 2003, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
\(\mathrm{U}_{\mathrm{B}}=\mathrm{U}_{\mathrm{E}}\)

\(\frac{1}{2} \mathrm{Li}^{2}=\frac{\mathrm{q}^{2}}{2 \mathrm{C}}\)

where \(q\) is the charge on the capacitor when energy stored equally between the electric and magnetic fields.

\(\therefore \mathrm{q}^{2}=\mathrm{LCi}^{2}\)          ........\((i)\)

Now maximum charge on the capacitor is \(Q\)

when maximum current  \(i_{0}\) flows through the \(L-C\) circuit.

So, maximum energy stored in the electric and magnetic fields are

\(\left(\mathrm{U}_{\mathrm{E}}\right)_{\max }=\frac{\mathrm{Q}^{2}}{2 \mathrm{C}}\) and \(\left(\mathrm{U}_{\mathrm{B}}\right)_{\max }=\frac{1}{2} \mathrm{Li}_{0}^{2}\)

Given \(\left(\mathrm{U}_{\mathrm{B}}\right)=\frac{1}{2}\left(\mathrm{U}_{\mathrm{E}}\right)_{\max }\)

\(\frac{1}{2} \mathrm{Li}^{2}=\frac{1}{2} \frac{\mathrm{Q}^{2}}{2 \mathrm{C}}=\frac{\mathrm{Q}^{2}}{4 \mathrm{C}}\)

\(\frac{{{{\rm{q}}^2}}}{{2{\rm{C}}}} = \frac{{{{\rm{Q}}^2}}}{{4{\rm{C}}}}\)      [from equation    \((i)\)]

\(\therefore \)   \(\mathrm{q}^{2}=\frac{\mathrm{Q}^{2}}{2}\)

\(\mathrm{q}=\frac{\mathrm{Q}}{\sqrt{2}}\)

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
    $20\; V , 50$ ચક્ર/સેકન્ડ ના સંચાલક એ.સી. સ્રોત સાથે $12 \;\Omega$ નો અવરોધ અને $0.21\; H$ નો ઈન્ડકટર શ્રેણીમાં જોડેલ છે. વિદ્યુતપ્રવાહ અને વિદ્યુતસ્થિતિમાન વચ્ચે કળા ખૂણો કેટલો હશે?
    View Solution
  • 2
    એક વૈકલ્પિક ઈએમએફનું પ્રતિરોધ $R$, કેપેસીિટન્સ $ C $ અને ઇન્ડક્ટન્સ $ L $ ના સમાંતર સંયોજનમાં લાગુ કરવામાં આવે છે. જો $ I_R $, $ I_L $, $ I_C $ અનુક્રમે $ R, \, L $ અને $ C$ દ્વારા પ્રવાહો હોય, તો પછી ચિત્ર જે યોગ્ય રીતે રજૂ કરે છે, $ I_R $, $ I_L $, $ I_C$ વચ્ચેના તબક્કાના સંબંધો  અને સ્રોત ઇએમએફ $E$ દ્વારા આપવામાં આવે છે
    View Solution
  • 3
    એક $LCR$ પરિપથ $110 \, \Omega$ અવરોધ અને $300$ રેડિયન/સે કોણીય આવૃત્તિવાળો $220\, V$ ઉદ્દગમ ધરાવે છે. જે માત્ર સંઘારક ને દૂર કરવામાં આવે તો પ્રવાહ, વોલ્ટેજ થી કળામાં $45^{\circ}$ પાછળ રહે છે અને જો માત્ર પ્રેરક દૂર કરવામાં આવે તો પ્રવાહ, વોલ્ટેજ થી $45^{\circ}$ આગળ રહે છે. પરિપથમાં પસાર થતાં પ્રવાહનું મૂલ્ય ...... $A$
    View Solution
  • 4

    જોડકાં જોડો.

                           પ્રવાહ                            $ r.m.s. $ મૂલ્ય

    (1)${x_0  }\sin \omega \,t$                                       (i)$ x_0$

    (2)${x_0}\sin \omega \,t\cos \omega \,t$                         (ii)$\frac{{{x_0}}}{{\sqrt 2 }}$

    (3)${x_0}\sin \omega \,t + {x_0}\cos \omega \,t$              (iii) $\frac{{{x_0}}}{{(2\sqrt 2 )}}$

    View Solution
  • 5
    સર્કિટની અવરોધમાં $3\,ohm$ પ્રતિકાર અને $ 4\,ohm$ રિએક્શનનો સમાવેશ થાય છે. સર્કિટનો પાવર ફેક્ટર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 6
    $C$ કેપેસિટન્સ ઘરાવતા કેપેસિટરને $V_1$ વિદ્યુતસ્થિતિમાનથી વિદ્યુતભારીત કરેલ છે. હવે, આ કેપેસિટરને $L$ ઇન્ડકટન્સ ધરાવતા આદર્શ ઇન્ડકટર સાથે જોડવામાં આવે છે. જયારે કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતસ્થિતિમાન ઘટીને $V_2$ થાય, ત્યારે ઇન્ડકટરમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ કેટલો થાય?
    View Solution
  • 7
    ચાર પ્રકારના જનરેટર માટે બદલાતા $EMF$ નો સમય સાથેનો આલેખ નીચે આપેલ છે. નીચે પૈકી કયો આલેખ $AC$ કહેવાય?
    View Solution
  • 8
    $t =0$ સમયે કેપેસિટરમાં મહતમ ઊર્જા છે,તો કેટલા સમય પછી પરિપથમાં મહતમ પ્રવાહ થાય.
    View Solution
  • 9
    એક $LCR$ પરિપથ, સંધારક $C$, પ્રેરક $L$ અને અવરોધ $R$ માટે અનુનાદ સ્થિતિમાં છે. હવે બાકીના પ્રાચલો બદલ્યા સિવાય અવરોધનું મૂલ્ય અડધું કરવામાં આવે છે. હાલમાં મળતો અનુનાદનો કંપવિસ્તાર હવે. . . . . . . .
    View Solution
  • 10
    સમાંતર પ્લેટ સંઘારકમાં વાહક પ્રવાહનું $rms$ મૂલ્ય $6.9\,\mu\,A$ છે. જે સંઘારકકન $600\,rad / s$, ની કોણીય આવૃત્તિ ધરાવતા $230\,V$ ના $ac$ ઉદગમ સાથે જોડવામાં આવે તો સંઘારકની સંઘારકતા  $....\,pF$ હશે.
    View Solution