એક સમાંતર પ્લેટ એર કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ $100\,\mu F$ છે. પ્લેટો એકબીજાથી $d$ અંતરે છે. જો $t$ જાડાઈ $(t < d)$ અને $5$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી સ્લેબને સમાંતર પ્લેટોની વચ્ચે મૂકવામાં આવે,તો નવું કેપેસિટન્સ કેટલું થશે?

એક સમાંતર પ્લેટ એર કેપેસિટરની કેપેસિટન્સ $C$ ફેરાડે, પોટેન્શિયલ $V$ વોલ્ટ અને ઉર્જા $E$ જુલ છે. જ્યારે પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા સંપૂર્ણપણે ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક $K$ ધરાવતા ડાયઇલેક્ટ્રિકથી ભરવામાં આવે છે, ત્યારે પોટેન્શિયલ $V$ અને ઉર્જા $E$ માં શું ફેરફાર થાય છે?

બે સમાન કેપેસિટર $1$ અને $2$ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે. કેપેસિટર $2$ માં આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $K$ અચળાંક ધરાવતી ડાયલેક્ટ્રિક સ્લેબ છે. તેઓને $V_0 \text{ volts}$ emf ધરાવતી બેટરી સાથે જોડવામાં આવે છે. ત્યારબાદ ડાયલેક્ટ્રિક સ્લેબ દૂર કરવામાં આવે છે. ધારો કે સ્લેબ દૂર કરતા પહેલા કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત વિદ્યુતભાર $Q_1$ અને $Q_2$ છે,અને સ્લેબ દૂર કર્યા પછીના મૂલ્યો $Q'_1$ અને $Q'_2$ છે. તો:

$10\,\mu F$ ના સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરને ધ્યાનમાં લો,જેમાં પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યામાં હવા ભરેલી છે. હવે,આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યાનો અડધો ભાગ $K = 4$ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા ડાયલેક્ટ્રિક પદાર્થથી ભરવામાં આવે છે. તો કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ બદલાઈને .......$\mu F$ થાય છે.

જ્યારે વિદ્યુતભારીત સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેના અવકાશમાં હવાને ડાઈ-ઈલેક્ટ્રીક માધ્યમ વડે બદલવામાં આવે છે,ત્યારે વિદ્યુત ક્ષેત્રની તીવ્રતા:

$30 \pi \, cm^{2}$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી બે પ્લેટો વચ્ચે $1 \, mm$ નું અંતર રાખીને એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર બનાવવામાં આવે છે. પ્લેટોની વચ્ચે $3.6 \times 10^{7} \, Vm^{-1}$ ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ ધરાવતું દ્રવ્ય ભરવામાં આવે છે. જો ડાયઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન થયા વગર કેપેસિટર પર સંગ્રહિત કરી શકાતો મહત્તમ વિદ્યુતભાર $7 \times 10^{-6} \, C$ હોય,તો તે દ્રવ્યનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક શોધો. $\{ \text{Use} : \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} = 9 \times 10^{9} \, Nm^{2}C^{-2} \}$