$100 \;\mu F$ નો કેપેસિટર $40 \;\Omega$ ના અવરોધ સાથે શ્રેણીમાં $110 \;V, 12 \;kHz$ ના સપ્લાય સાથે જોડાયેલ છે.
$(a)$ પરિપથમાં મહત્તમ પ્રવાહ કેટલો હશે?
$(b)$ પ્રવાહના મહત્તમ મૂલ્ય અને વોલ્ટેજના મહત્તમ મૂલ્ય વચ્ચેનો સમયગાળો (time lag) કેટલો હશે?
આથી,સમજાવો કે કેપેસિટર ખૂબ ઊંચી આવૃત્તિએ વાહક તરીકે વર્તે છે. આ વર્તણૂકની સરખામણી $dc$ પરિપથમાં સ્થાયી અવસ્થા પછીના કેપેસિટર સાથે કરો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે: $C = 100 \;\mu F = 100 \times 10^{-6} \;F$,$R = 40 \;\Omega$,$V_{rms} = 110 \;V$,$f = 12 \;kHz = 12 \times 10^3 \;Hz$.
કોણીય આવૃત્તિ $\omega = 2\pi f = 2 \times \pi \times 12 \times 10^3 = 24\pi \times 10^3 \;rad/s$.
પીક વોલ્ટેજ $V_0 = V_{rms} \sqrt{2} = 110 \sqrt{2} \;V$.
કેપેસિટિવ રિએક્ટન્સ $X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{24\pi \times 10^3 \times 100 \times 10^{-6}} = \frac{1}{2.4\pi} \approx 0.1326 \;\Omega$.
ઈમ્પીડન્સ $Z = \sqrt{R^2 + X_C^2} = \sqrt{40^2 + (0.1326)^2} \approx 40 \;\Omega$.
$(a)$ મહત્તમ પ્રવાહ $I_0 = \frac{V_0}{Z} = \frac{110 \sqrt{2}}{40} \approx 3.89 \;A \approx 3.9 \;A$.
$(b)$ ફેઝ એંગલ $\phi = \tan^{-1}(\frac{X_C}{R}) = \tan^{-1}(\frac{0.1326}{40}) \approx 0.19^\circ$.
સમયગાળો $\Delta t = \frac{\phi}{\omega} = \frac{0.19 \times \pi}{180 \times 24\pi \times 10^3} \approx 4.4 \times 10^{-8} \;s$.
ખૂબ ઊંચી આવૃત્તિઓ પર,$X_C = \frac{1}{\omega C} \to 0$ થાય છે,તેથી કેપેસિટર વાહક તરીકે વર્તે છે. $dc$ પરિપથમાં,$f=0$ હોવાથી $\omega=0$ અને $X_C \to \infty$ થાય છે,જે ઓપન સર્કિટ તરીકે વર્તે છે.

Explore More

Similar Questions

$25.48 \ mH$ નો શુદ્ધ ઇન્ડક્ટર અને $8 \ \Omega$ નો શુદ્ધ અવરોધ $50 \ Hz$ આવૃત્તિ ધરાવતા $AC$ સ્ત્રોત સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે. આ પરિપથમાં પ્રવાહ $(I)$ અને વોલ્ટેજ $(V)$ વચ્ચેનો કળા તફાવત . . . . . . છે. ($^{\circ}$ માં)

શ્રેણી $LCR$ સર્કિટ માટે,$R = \frac{X_L}{2} = 2 X_C$ છે. સર્કિટનો ઈમ્પીડન્સ (પ્રતિબાધા) અને $V$ તથા $I$ વચ્ચેનો કળા તફાવત કેટલો હશે?

એક શ્રેણી $LCR$ સર્કિટમાં,અવરોધ,કેપેસિટન્સ અને ઇન્ડક્ટન્સ પરનો વોલ્ટેજ દરેક $10 \, V$ છે. જો ઇન્ડક્ટરને શોર્ટ-સર્કિટ કરવામાં આવે,તો કેપેસિટર પરનો વોલ્ટેજ કેટલો હશે?

જ્યારે એક કોઈલને $50 \, Hz$ આવૃત્તિવાળા $AC$ સપ્લાય સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં $4 \, A$ નો પ્રવાહ વહે છે અને તે $240 \, W$ પાવર વાપરે છે। જો કોઈલના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $100 \, V$ હોય, તો કોઈલનું ઇન્ડક્ટન્સ મૂલ્ય કેટલું હશે?

શ્રેણી $\text{LCR}$ પરિપથના ઈમ્પીડન્સ $Z$ નો સ્ત્રોતની આવૃત્તિ $f$ સાથેનો ફેરફાર આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo