એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરની પ્લેટની લંબાઈ $l$ અને પહોળાઈ $w$ અને બે પ્લેટ વચ્ચેનું અંતર $d$ છે. તેને $V$ $emf$ ધરાવતી બેટરી સાથે જોડેલ છે. $d$ જાડાઈ અને $k =4$ ડાઈઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતો એક સ્લેબ કેપેસીટરની બે પ્લેટ વચ્ચે દાખલ કરવામાં આવે છે સ્લેબને પ્લેટની અંદર કેટલી લંબાઈ સુધી દાખલ કરવો જોઈએ કે જેથી કેપેસીટરમાં સંગ્રહ પામતી ઉર્જા શરૂઆતની સંગ્રહિત ઉર્જા કરતાં બમણી થાય?
  • A$\frac{l}{4}$
  • B$\frac{l}{2}$
  • C$\frac{l}{3}$
  • D$\frac{2l}{3}$
JEE MAIN 2020, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
Before inserting slab

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

\(C_{i}=\frac{\varepsilon_{0}(w)}{d}\)

After inserting dielectric slab

\(C_{f}=C_{1}+C_{2}\)

\(C_{f}=\frac{K \varepsilon_{0} A_{1}}{d}+\frac{\varepsilon_{0} A_{2}}{d}\)

\(C_{f}=\frac{K \varepsilon_{0} W x}{d}+\frac{\varepsilon_{0} w(\ell-x)}{d}\)

\(C_{f}=2 C_{i} \Rightarrow \frac{K{\varepsilon_0} w x}{x}+\frac{\varepsilon_{0} w(\ell-x)}{d}=\frac{2 \varepsilon_{0}(w)}{d}\)

\(4 x+\ell-x=2 \ell\)

\(x=\frac{\ell}{3}\)

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
    $15$ ડાઇઇલેકિટ્રક અચળાંક ભરેલાં કેપેસિટરનું મૂલ્ય $15\,\mu F$ છે.તેને $100\, V$ સુધી ચાર્જ કરેલ છે.પ્લેટ વચ્ચે હવા ધરાવતાં $1\,\mu F$ કેપેસિટર ને $100\, V$ સુધી ચાર્જ કરેલ છે.ડાઇઇલેકિટ્રક દૂર કરીને બંને કેપેસિટરને સમાંતરમાં જોડતાં નવો વોલ્ટેજ કેટલા .......$V$ થાય?
    View Solution
  • 2
    $0.6\ \mu F$ અને $0.3\ \mu F$ મૂલ્ય ધરાવતા બે કેપેસિટરોને શ્રેણીમાં $6$ વોલ્ટના ઉદગમ સાથે જોડવામાં આવે છે. તો દરેક કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત ઊર્જાનો ગુણોત્તર શોધો.
    View Solution
  • 3
    $3\ \mu F$ અને $6\ \mu F$ કેપેસિટન્સ ધરાવતા બે કેપેસિટરોને $12\ V$ ના સ્થિતિમાને વિદ્યુતભારિત કરેલા છે. હવે, તેઓને એકબીજાની ધન પ્લેટો સાથે રહેલી દરેક ઋણ પ્લેટો સાથે જોડવામાં આવે છે. તો દરેકની વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાન તફાવત કેટલા........$V$ હશે ?
    View Solution
  • 4
    $C$ જેટલો કેપેસીટન્સ ધરાવતા કેપેસીટરને $200\,V$ ની બેટરી વડે ચાર્જ કરવામાં આવે છે. જ્યારે આા કેપેસીટરને ઉષ્મીય રીતે ચુસ્ત કરેલ એવા બ્લોક વડે ડીસ્ચાર્જ કરેલ છે કે જેનો વિશિષ્ટ ઉષ્મા ક્ષમતા $2.5 \times 10^2 J / kg$ અને દળ $0.1\,kg$. છે. જો આા બ્લોકનું તાપમાન $0.4\,K$ જેટલું વધે તો $C$ નું  મુલ્ય શોધો.
    View Solution
  • 5
    એક $16 \Omega$ ના તારને ચોરસ લૂપ બનાવવા માટે વાળવામાં આવે છે. તેની એક બાજુના છેડાઓ વચ્ચે $1 \Omega$ અંતરિક અવરોધવાળી $9 V$ ની બેટરીન જોડવામાં આવે છે. જો $4 \mu F$ નું કેપેસીટર લૂપના વિકર્ણો સાથે જોડવામાં આવે તો કેપેસીટરમાં સંગ્રહીત ઊર્જા $\frac{x}{2} \mu J$ થાય છે. જ્યાં $x=$_________.
    View Solution
  • 6
    એક $3\ \mu F$ કેપેસિટરને $300\, V$ ના સ્થિતિમાન સુધી વિદ્યુતભારીત કરેલ છે અને $2\ \mu F$ કેપેસિટરને $200\, V $ સુધી વિદ્યુતભારિત કરેલ છે. ત્યારે કેપેસિટરને અસમાન ધ્રુવીયતા ધરાવતી પ્લેટો સાથે સમાંતરમાં એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે છે. જો પ્લેટો આ રીતે જોડેલી હોય, તો કેટલા ......$\mu  C$ વિદ્યુતભારનો જથ્થો પસાર થતો હશે ?
    View Solution
  • 7
    $C$ કેપેસીટન્સ ધરાવતા કેપેસીટરને $V$ વોલ્ટની બેટરી સાથે સમાંતરમાં જોડવામાં આવેલ છે હવે વિદ્યુતભાર સમાન રાખીને કેપેસીટરની બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે છે તથા ફરીથી તેને $V$ વોલ્ટ સુધી વિદ્યુતભારીત કરવામાં આવે તો બેટરી દ્વારા અપાતી ઉર્જા...?
    View Solution
  • 8
    ખોટું વિધાન શોધો.
    View Solution
  • 9
    $C$ કેપેસિટરને $V$ વોલ્ટની બેટરી સાથે જોડેલ છે.હવે,બેટરી દૂર કરીને સમાન વિદ્યુતભાર રહિત કેપેસિટર સાથે જોડતાં દરેક કેપેસિટર પર વિદ્યુતભાર કેટલો થાય?
    View Solution
  • 10
    એક કેપેસિટર પાસે બે વર્તૂળાકાર પ્લેટો છે. જેઓની ત્રિજ્યા $8\ cm$ અને તેની વચ્ચેનું અંતર $1\, mm$ છે. જ્યારે આ પ્લેટોની વચ્ચે મિશ્ર ચોસલુ (ડાઈઈલેકટ્રીક અચળાંક =$ 6$) મુકવામાં આવે ત્યારે આ કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સની ગણતરી કરો.
    View Solution