ExamBro
ExamBro
enEnglishhiहिन्दीguગુજરાતી
JEE Mains · Physics · STD 12 - સ્થિત વિદ્યુતસ્થિતિમાન અને કેપેસિટન્સ
  • JEE Mains 2023
  • મધ્યમ
  • સંખ્યાત્મક

\(900\,\mu F\) સંઘારકતા ધરાવતું સંઘારક \(100\,v\)ની બેટરી વડે વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે. સંઘારકને બેટરીથી દૂર કરવામાં આવે છે અને બીજા સમાન પણ વિદ્યુયભારરહિત સંઘારક સાથે એવી રીતે જોડવામાં આવે છે કે જેથી તેની એક પ્લેટ વિદ્યુતભારિત સંઘારકની ઘન પ્લેટ સાથે જોડાય અને બીજી પ્લેટ ઋણ પ્લેટ ઋણ પ્લેટ સાથે જોડાય. આ પ્રક્રિયામાં ગુમાવતી ઊર્જા \(x \times 10^{-2}\,J\) છે.\(x\)નું મૂલ્ય \(..........\) હશે.

જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
ચકાસાયેલ ઉકેલ

જવાબ અને ઉકેલ

સાચો જવાબ

(D) \(225\)

પગલાવાર ઉકેલ

વિગતવાર સમજૂતી

\(C =900\,\mu F\)

\(Q = CV =900 \times 10^{-6} \times 100=9 \times 10^{-2}=90\,MC\)

Now

Common potential will be developed across both capacitors by \(kVL\)

Total charge on left plates of capacitors should be conserved.

\(90\,mc +0=2\,cv _0\)

\(cv _0=45\,mc\)

Heat dissipated \(= U _{ i }- U _{ f }\) [Change in energy stored in the capacitors]

\(=\frac{1}{2} \frac{(90\,mc )^2}{900\,\mu F }-2 \times \frac{1}{2} \frac{(45\,mc )^2}{900\,\mu F }\left[ U =\frac{ Q ^2}{2 c }\right]\)

\(=\frac{1}{2 \times 900 \times 10^{-6}}(8100-4050) \times 10^{-6}\)

\(=2.25\,Joule\)

OR

Heat \(=\frac{1}{2} \frac{ C _1 C _2}{ C _1+ C _2}\left( V _1- V _2\right)^2\)

\(=\frac{1}{2} \frac{ C ^2}{2 C }(100-0)^2\)

\(=\frac{1}{2} \frac{900 \times 10^{-6}}{2} \times 10^4=\frac{9}{4} \text { Joule }=2.25 \text { Joule }\)

એ જ વિષય
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ
JEE Mains માંથી
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ