સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરની બે પ્લેટ વચ્ચે $200 \Omega \, {m} $ અવરોધકતા ધરાવતો પદાર્થ ભરેલો છે.કેપેસીટરના કેપેસીટન્સનું મુલ્ય $2\, {pF}$ છે. જો કેપેસીટરની બે પ્લેટ વચ્ચે $40 \,{V}$ નો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત લાગુ પાડવામાં આવે તો, કેપેસીટરમાંથી લીકેજ થતો પ્રવાહ કેટલો હશે?

(પદાર્થની સાપેક્ષ પરમીએબિલિટી $50$ છે)

  • A$9.0\, \mu {A}$
  • B$9.0\, {mA}$
  • C$0.9 \,{mA}$
  • D$0.9 \,\mu {A}$
JEE MAIN 2021, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
c
\(\rho=200\, \Omega {m}\)

\({C}=2 \times 10^{-12}\, {F}\)

\({V}=40\, {V}\)

\({K}=56\)

\(C =\frac{ K \varepsilon_0 A }{ d }\) (\(K\) is the dielectric constant or relative permittivity) and

\(R =\frac{\rho d }{ A }\)

Now, charge will be discharged through the resistance between the plates.

Now, time constant ( \(( T )\) of discharging,

\(\tau= RC =\frac{\rho d }{ A } \times \frac{ K \varepsilon_0 A }{ d }\)

\(\tau=\rho K \varepsilon_0\)

For a given R-C circuit, the discharged current is given by

\(i =\frac{ Q }{ RC } e ^{-\frac{ t }{ RC }}\)

\(i =\frac{ Q }{ pK \varepsilon_0} e ^{-\frac{ t }{ pK \varepsilon_0}}\)

The above discharge current is the leakage current,

\(i _{\text {leakage }}=\frac{ Q }{\rho K \varepsilon_0} e ^{-\frac{ t }{\rho K \varepsilon_0}}\)

Maximum leakage current,

\(\left( i _0\right)_{\text {leakage }} =\frac{ Q }{\rho K \varepsilon_0}=\frac{ CV }{\rho K \varepsilon_0}\)

\(=\frac{2 \times 10^{-12} \times 40}{200 \times 50 \times 8.85 \times 10^{-12}}\)

\(=903 \mu A =0.9 mA\)

\(\left( i _0\right)_{\text {leakage }} =0.9 \;mA\)

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
    $m$ દળ અને $q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા કણને સ્થિર સ્થિતિમાં $E$ વિદ્યુતક્ષેત્રમાં મુકીને તેને મુક્ત કરવામાં આવે છે. $y$ અંતર કાપ્યા પછી કણની ગતિઊર્જા કેટલી થાય?
    View Solution
  • 2
    નીચે દોરેલ વિદ્યુત પરિપથમાં સંઘારકમાં સંગ્રહિત વિદ્યુતભાર__________$\mu \mathrm{C}$હશે.
    View Solution
  • 3
    $\vec p$ મોમેન્ટ ધરાવતી એક વિદ્યુત ડાઇપોલને વિદ્યુતક્ષેત્ર $\vec E$ ની દિશામાં મૂકેલો છે.આ ડાઇપોલને $90 ^o $ ના કોણે ભ્રમણ કરાવવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડે?
    View Solution
  • 4
    $m$ દળ અને $+e$ વિદ્યુતભાર ધરાવતા કણે $v$ વેગથી  $Ze$ વિદ્યુતભાર ધરાવતાં પદાર્થ તરફ ફેંકતા કેટલો નજીક જશે? $(Z>0) $
    View Solution
  • 5
    $\alpha-$કણ અને એક પ્રોટોનને સમાન સ્થિતિમાનના તફાવતથી વિરામ સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે. બંને દ્વારા પ્રાપ્ત કરેલ રેખીય વેગમાનોનો ગુણોત્તર $..........$ થશે.
    View Solution
  • 6
    જવલનશીલ પ્રવાહી લઈ જતા વાહનમાં સામાન્ય રીતે જમીનને અડકે તેવી ધાતુની સાંકળ રાખવામાં આવે છે.
    View Solution
  • 7
    $20\ \mu F$ કેપેસિટરન્સના કેપેસિટરમાં પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $2\ mm$ છે. જો $1\ mm$ પહોળાઈ અને $2$ ડાય-ઈલેકટ્રીક અચળાંક ધરાવતા ડાય-ઈલેકટ્રીક ચોસલાને પ્લેટોની વચ્ચે દાખલ કરવામાં આવે, તો નવું કેપેસિટન્સ.....$\mu F$
    View Solution
  • 8
    બે ધાત્વીય તક્તિમાં એક સમાંતર પ્લેટ સંધારક રચે છે. બે પ્લટો વચ્યેનું અંતર ' $d$ ' છે. સમાન ક્ષેત્રફળ ધરાવતી અને $\frac{d}{2}$ જેટલી જાડાઈ ધરાવતી ધાતુનાં પૃષ્ઠની પ્લેટોની વચ્યે દાખલ કરવામાં આવે છે. આ બંને કિસ્સા (એટલે કે ધાતુના પૃષ્ઠ સાથે અને ધાતુ પૃષ્ઠ વગર) માટે સંધારકતાનો ગુણોત્તર કેટલી થશે $?$
    View Solution
  • 9
    આઠ સમાન વિદ્યુતભારિત ટીપાઓ ભેગા થઈને એક મોટા ટીપાની રચના કરે છે. જો દરેક ટીપાનું સ્થિતિમાન $10\ V$ હોય તો મોટા ટીપાનું સ્થિતિમાન........$V$ જેટલું થશે ?
    View Solution
  • 10
    વિદ્યુતભારીત કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેની સરેરાશ વિદ્યુતીય ઊર્જા ઘનતા (અહી $q$ = કેપેસિટર પર વિદ્યુતભાર અને $A$= કેપેસિટરની પ્લેટોનું ક્ષેત્રફળ)
    View Solution