NEET · Physics · STD 12 - 2. Electric potential and capacitance
સમાન કેપેસિટન્સ 200 pF ધરાવતા બે વિદ્યુતભાર રહિત કેપેસિટરો ધ્યાનમાં લો. તેમાંથી એકને 100 V સપ્લાય વડે વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે અને તેને છૂટું પાડવામાં આવે છે. હવે આ કેપેસિટરને વિદ્યુતભાર રહિત કેપેસિટર સાથે જોડવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં ગુમાવાયેલી સ્થિતવિદ્યુત ઊર્જા ____________ છે :
- A \(0.5 \times 10^{-6} J\)
- B 1.0 J
- C \(1.0 \times 10^{-6} J\)
- D 0.5 J
Answer & Solution
Correct Answer
(A) \(0.5 \times 10^{-6} J\)
Step-by-step Solution
Detailed explanation
(A) \(0.5 \times 10^{-6} J\)
વિદ્યુતભારિત કેપેસિટરની પ્રારંભિક ઊર્જા \(U_i=\frac{1}{2} C V^2\) દ્વારા અપાય છે.
જ્યારે તેને સમાન વિદ્યુતભાર રહિત કેપેસિટર સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે સામાન્ય વિદ્યુતસ્થિતિમાન \(V^{\prime}=\frac{C V}{C+C}=\frac{V}{2}\) બને છે.
તંત્રની અંતિમ ઊર્જા \(U_f=\frac{1}{2}(2 C) V^{\prime 2}=\frac{1}{2}(2 C)\left(\frac{V}{2}\right)^2=\frac{1}{4} C V^2\) છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન ગુમાવાયેલી ઊર્જા \(\Delta U=U_i-U_f=\frac{1}{2} C V^2-\frac{1}{4} C V^2=\frac{1}{4} C V^2\) છે.
આપેલ મૂલ્યો \(C=200 \times 10^{-12} F\) અને \(V=100 V\) આદેશિત કરતાં :
\(\Delta U=\frac{1}{4} \times 200 \times 10^{-12} \times(100)^2\)
\(\Delta U=50 \times 10^{-12} \times 10^4=0.5 \times 10^{-6} J\).
વિદ્યુતભારિત કેપેસિટરની પ્રારંભિક ઊર્જા \(U_i=\frac{1}{2} C V^2\) દ્વારા અપાય છે.
જ્યારે તેને સમાન વિદ્યુતભાર રહિત કેપેસિટર સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે સામાન્ય વિદ્યુતસ્થિતિમાન \(V^{\prime}=\frac{C V}{C+C}=\frac{V}{2}\) બને છે.
તંત્રની અંતિમ ઊર્જા \(U_f=\frac{1}{2}(2 C) V^{\prime 2}=\frac{1}{2}(2 C)\left(\frac{V}{2}\right)^2=\frac{1}{4} C V^2\) છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન ગુમાવાયેલી ઊર્જા \(\Delta U=U_i-U_f=\frac{1}{2} C V^2-\frac{1}{4} C V^2=\frac{1}{4} C V^2\) છે.
આપેલ મૂલ્યો \(C=200 \times 10^{-12} F\) અને \(V=100 V\) આદેશિત કરતાં :
\(\Delta U=\frac{1}{4} \times 200 \times 10^{-12} \times(100)^2\)
\(\Delta U=50 \times 10^{-12} \times 10^4=0.5 \times 10^{-6} J\).
See the Complete Solution
Get step-by-step explanations for this and 2.5 Lakh+ more JEE, NEET & CET questions.
- Unlock all solutions
- Practice the full chapter
- Track accuracy across PYQs
4.8 rated on Google Play · 14,000+ reviews
More questions from Physics
- પ્રગામી હાર્મોનિક તરંગ \(y(x, t)=2.0 \cos 2 \pi(10 t-0.0080 x+0.35)\) માટે, જ્યાં x અને y cm માં અને t s માં છે. 0.5 m ના અંતરે આવેલા બે બિંદુઓની દોલિત ગતિ વચ્ચેનો કળા તફાવત ____________ છે :NEET 2026 Easy
- આકૃતિમાં દર્શાવેલ પાણીની ટાંકીનો વિચાર કરો. તેની એક દીવાલ \(x=L\) પર છે અને તે \(z\) દિશામાં ઘણી પહોળી લઈ શકાય છે. જ્યારે તેને પૃષ્ઠતાણ \(S\) અને ઘનતા \(\rho\) ધરાવતા પ્રવાહીથી ભરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહીની સપાટી \(x=L\) પર \(x\)-અક્ષ સાથે \(\theta_0\left(\theta_0 \ll 1\right)\) કોણ બનાવે છે. જો \(y(x)\) સપાટીની ઊંચાઈ હોય, તો \(y(x)\) માટેનું સમીકરણ છે:

\(\left(\right.\) \(\theta(x)=\sin \theta(x)=\tan \theta(x)=\frac{d y}{d x}\), \(g\) એ ગુરુત્વપ્રવેગ છે.\()\)NEET 2025 Medium - એક છેડે બંધ તથા બીજા છેડે ખુલ્લી પાઇપમાં હવાનો સ્તંભ સ્વરકાંટા સાથે અનુનાદ કરે છે, જયારે વાયુ સ્તંભની ઓછામાં ઓછી લંબાઈ \(50\; cm\) છે. આ સ્વરકાંટાની સાથે અનુનાદ કરવાવાળી આગળની મોટી લંબાઈ (\(cm\) માં) કેટલી હશે?NEET 2016 Medium
- \(c , G\) અને \(\frac{ e ^{2}}{4 \pi \varepsilon_{0}}\) માંથી બનાવેલ લંબાઈનું પરિમાણ શું થાય? (જ્યાં \(c -\) પ્રકાશનો વેગ, \(G-\) ગુરુત્વાકર્ષણનો સાર્વત્રિક અચળાંક અને \(e\) વિદ્યુતભાર છે)NEET 2017 Hard
- સૂચી \(- I\) ને સૂચી \(- II:\)સાથે મેળવો.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરોસૂચી\(-1\) (વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો) સૂચી\(-2\) (તરંગલબાઈ) \((a)\) \(AM\) રેડીઓ તરંગો \((i)\) \(10^{-10}\,m\) \((b)\) Microwaves (સુક્ષ્મ તરંગો) \((ii)\) \(10^{2}\,m\) \((c)\) પારરકત વિકિરણો \((iii)\) \(10^{-2}\,m\) \((d)\) \(X-\)rays \((iv)\) \(10^{-4}\,m\) NEET 2022 Easy - આપેલ ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયામાં તત્વ \(X\) છે. \({ }_{11}^{22} Na \rightarrow X + e ^{+}+v\)NEET 2022 Easy
More PYQs from NEET
- સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયા દરમિયાન ત્રાંસા સેતુ નિર્માણની પ્રક્રિયા માટે માયોસીનના ક્રિયાશીલ સ્થાનોને અનઆવરિત કરવા માટે જવાબદાર આયનોના નામ આપો.NEET 2016 Medium
- જેનું કાર્યવિધેય 6.6 eV હોય તેવી ધાતુ માટે, આપાત વિકિરણની નીચેનામાંથી કઈ તરંગલંબાઈઓ માટે ફોટો ઇલેક્ટ્રિક અસર ઉદ્ભવતી નથી? (પ્લાન્ક અચળાંકને \(6.6 \times 10^{-34} Js\) લો)NEET 2026 Medium
- પાચનતંત્રમાં સંગ્રહાશય અને પેષણી જેવી લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા અન્ન-સંગ્રહાશય અને પેષણી દ્વારા આ પ્રાણીને ઓળખો.NEET 2018 Medium
- નીચે આપેલા પૈકી ખોટું વિધાન શોધો.NEET 2021 Medium
- જનીન જોડ કે જે એ જ રંગસૂત્ર પર આવેલ હોય તેના પુનઃજોડાણની શક્યતા તેના વચ્ચે રહેલા અંતર પર નિર્ભર હોય છે તેવું આમના દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યુંNEET 2019 Medium
- \(\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}\) ના સંતૃપ્ત દ્રાવણની \(\mathrm{pH}\) \(9\) છે. તો \(\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}\) નો દ્રાવ્યતા ગુણાકાર \(\left(\mathrm{K}_{\mathrm{sp}}\right)\) શું થશે ?NEET 2019 Medium