JEE Mains · Physics · STD 12 - સ્થિત વિદ્યુતસ્થિતિમાન અને કેપેસિટન્સ
- JEE Mains 2025
- અઘરું
- MCQ
એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર બે ડાઇઇલેક્ટ્રિકથી સમાન રીતે (અડધું) ભરેલું છે, જેના ડાઇઇલેક્ટ્રિક અચળાંક \(\varepsilon_1\) અને \(\varepsilon_2\) છે, જે આકૃતિઓમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર d છે અને દરેક પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ A છે. જો પ્રથમ ગોઠવણી અને બીજી ગોઠવણીમાં કેપેસિટન્સ અનુક્રમે \(C_1\) અને \(C_2\) હોય, તો \(\frac{C_1}{C_2}\) શું છે?


જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(B) \(\frac{4 \varepsilon_1 \varepsilon_2}{\left(\varepsilon_1+\varepsilon_2\right)^2}\)
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી

પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ \(A\) છે. તો
\(\begin{aligned}
& \mathrm{C}=\frac{\varepsilon_2 \varepsilon_0 \mathrm{~A}}{\mathrm{~d} / 2}=\frac{2 \varepsilon_2 \varepsilon_0 \mathrm{~A}}{\mathrm{~d}} \\
& \mathrm{C}^{\prime}=\frac{\varepsilon_1 \varepsilon_0 \mathrm{~A}}{\mathrm{~d} / 2}=\frac{2 \varepsilon_1 \varepsilon_0 \mathrm{~A}}{\mathrm{~d}}
\end{aligned}\)
ધારો કે \(\mathrm{C}_0=\frac{\varepsilon_0 \mathrm{~A}}{\mathrm{~d}}\) છે.
\(\begin{aligned}
& \mathrm{C}=2 \varepsilon_2 \mathrm{C}_0 \\
& \mathrm{C}^{\prime}=2 \varepsilon_1 \mathrm{C}_0
\end{aligned}\)
\(\mathrm{C}\) અને \(\mathrm{C}^{\prime}\) શ્રેણીમાં છે.
\(\mathrm{C}_1=\frac{\mathrm{CC}^{\prime}}{\mathrm{C}+\mathrm{C}^{\prime}}=\frac{4 \varepsilon_2 \varepsilon_1 \mathrm{C}_0^2}{2 \mathrm{C}_0\left(\varepsilon_2+\varepsilon_1\right)}\)
\(=\frac{2 \varepsilon_2 \varepsilon_1 \mathrm{C}_0}{\left(\varepsilon_2+\varepsilon_1\right)}\)

અહીં \(\mathrm{C}=\frac{\varepsilon_1 \varepsilon_0 \mathrm{~A}}{2 \mathrm{~d}}=\frac{\varepsilon_1 \mathrm{C}_0}{2}\)
\(\mathrm{C}^{\prime}=\frac{\varepsilon_2 \mathrm{C}_0}{2}\)
\(\mathrm{C}\) અને \(\mathrm{C}^{\prime}\) સમાંતરમાં છે.
\(\mathrm{C}_2=\mathrm{C}^{\prime}+\mathrm{C}=\left(\varepsilon_1+\varepsilon_2\right) \frac{\mathrm{C}_0}{2}\)
આમ \(\frac{\mathrm{C}_1}{\mathrm{C}_2}=\frac{2 \varepsilon_2 \varepsilon_1 \mathrm{C}_0}{\left(\varepsilon_2+\varepsilon_1\right)} \times \frac{2}{\left(\varepsilon_1+\varepsilon_2\right) \mathrm{C}_0}\)
\(=\frac{4 \varepsilon_2 \varepsilon_1}{\left(\varepsilon_2+\varepsilon_1\right)^2}\)
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- પરિપથમાં દર્શાવેલ બંને ડાયોડ આદર્શ છે અને જ્યારે તે ફોરવર્ડ બાયસમાં જોડાયેલા હોય ત્યારે તેનો અવરોધ અવગણ્ય છે.દરેક ડાયોડનો મૂળભૂત વૉલ્ટેજ (પોટેન્શિયલ બેરિયર) \(0.7\; \mathrm{V}\) છે. પરિપથમાં દર્શાવેલ ઈનપુટ વૉલ્ટેજ માટે બિંદુ \(A\) નો વૉલ્ટેજ (\(Volts\) માં) કેટલો હશે?
JEE Mains 2020 મધ્યમ - \(m\) દળ ધરાવતો પદાર્થ \(M\) દળ આધારવતા ગ્રહની ફરતે \(R\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.કોઈ એક સમયે તે બે સમાન દળમાં વિભાજિત થાય છે.પ્રથમ દળ \(\frac{R}{2}\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે અને બીજું દળ \(\frac{3R}{2}\) ત્રિજ્યાવાળી કક્ષામાં ભ્રમણ કરે છે.તો શરૂઆતની અને અંતિમ કુલ ઉર્જાનો તફાવત કેટલો થાય?JEE Mains 2018 અઘરું
- \(R\) અવરોધના નિયમિત તારના બનેલા \(n\) બાજુવાળા બહુકોણના બે ક્રમિક ખૂણાઓ વચ્ચેનો સમતુલ્ય અવરોધ \(............\) થશે.JEE Mains 2023 મધ્યમ
- એક પરમાણ્વિક વાયુના બે મોલને દ્વિપરમાણ્વિક વાયુના છ મોલ સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. અચળ કદે મિશ્રણની મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્મા _______ છે.JEE Mains 2024 અઘરું
- પદાર્થ \(60^{\circ}\,C\) થી \(40^{\circ}\,C\) સુધી \(7\) મિનિટમાં ઠંડો થાય છે. આસપાસનું તાપમાન \(10^{\circ}\,C\) છે. પછીની \(7\) મિનિટ પછી પદાર્થનું તાપમાન શું હશે?JEE Mains 2023 મધ્યમ
- \(2\, kg\) દળ ધરાવતો પદાર્થ \((2 \hat{ i }+3 \hat{ j }+5 \hat{ k }) \,N\) બળની અસર હેઠળ ગતિ કરે છે. તે વિરામ સ્થિતિમાંથી શરૂ કરે છે. તે પ્રારંભમાં ઊગમબિંદુ આગળ હતો. \(4\) સેકન્ડ બાદ, તેના નવા યામો \((8, b, 20)\) છે. \(b\) નું મૂલ્ય ...... . (નજીકત્તમ પૂર્ણાંકમાં લખો)JEE Mains 2021 મધ્યમ
JEE Mains ના વધુ PYQ
- બે સાદા લોલક જેની લંબાઈ અનુક્રમે \(1\;m\) અને \(4\;m\) છે તેને કોઈ સમાન સમયે સમાન દિશામાં થોડુક દોલન કરવવામાં આવે છે.કેટલા દોલનો પૂર્ણ કર્યા પછી તે સમાન સ્થિતિમાં પાછા આવશે?JEE Mains 2013 અઘરું
- \(100\, MHz\) આવૃતિનું વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ \(x -\) અક્ષ પર ગતિ કરે છે,જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર \(\overrightarrow{ B }=2.0 \times 10^{-8} \hat{ k } T\) હોય તો વિદ્યુતક્ષેત્ર \(\overrightarrow{ E }\) શું થશે?JEE Mains 2021 મધ્યમ
- \(10^{-3}\, m ^{3}\) કદ અને \(1000\) સાપેક્ષ પરમિએબિલિટી ધરાવતા લોખંડના સળિયાને \(10\) આટા/\(cm\) ધરાવતા સોલેનોઇડ માં મૂકીને \(0.5\,A\) પ્રવાહ પસાર કરતા ઉદ્ભવતી મેગ્નેટિક મોમેન્ટ \(...........Am^2\)JEE Mains 2020 મધ્યમ
- એક ગેલ્વેનોમીટર \(200 \Omega\) અવરોધનું ગૂંચળું ધરાવે છે અને તેનું પૂર્ણ સ્કેલ વિચલન \(20 \mu \mathrm{A}\) પર છે. તેને \((0-20) \mathrm{mA}\) અવધિના એમીટર તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે ઉમેરવાના અવરોધનું મૂલ્ય _______ છે.JEE Mains 2024 અઘરું