એક $LC$ સર્કિટમાં $20 \; mH$ નું ઇન્ડક્ટર અને $50 \; \mu F$ નો કેપેસિટર છે,જેમાં પ્રારંભિક વીજભાર $10 \; mC$ છે. સર્કિટનો અવરોધ નગણ્ય છે. ધારો કે સર્કિટ બંધ કરવાનો સમય $t=0$ છે.
$(a)$ શરૂઆતમાં સંગ્રહિત કુલ ઉર્જા કેટલી છે? શું તે $LC$ દોલનો દરમિયાન સંરક્ષિત રહે છે?
$(b)$ સર્કિટની પ્રાકૃતિક આવૃત્તિ કેટલી છે?
$(c)$ કયા સમયે સંગ્રહિત ઉર્જા $(i)$ સંપૂર્ણપણે વિદ્યુત (એટલે કે,કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત) હોય છે? $(ii)$ સંપૂર્ણપણે ચુંબકીય (એટલે કે,ઇન્ડક્ટરમાં સંગ્રહિત) હોય છે?
$(d)$ કયા સમયે કુલ ઉર્જા ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર વચ્ચે સમાન રીતે વહેંચાયેલી હોય છે?
$(e)$ જો સર્કિટમાં અવરોધક ઉમેરવામાં આવે,તો અંતે કેટલી ઉર્જા ગરમી સ્વરૂપે વ્યય પામશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે: $L = 20 \; mH = 20 \times 10^{-3} \; H$,$C = 50 \; \mu F = 50 \times 10^{-6} \; F$,$Q = 10 \; mC = 10 \times 10^{-3} \; C$.
$(a)$ કુલ ઉર્જા $E = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C} = \frac{(10 \times 10^{-3})^2}{2 \times 50 \times 10^{-6}} = 1 \; J$. અવરોધ $R = 0$ હોવાથી,કુલ ઉર્જા સંરક્ષિત રહે છે.
$(b)$ પ્રાકૃતિક કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}} = 10^3 \; rad/s$. આવૃત્તિ $f = \frac{\omega}{2\pi} \approx 159.2 \; Hz$.
$(c)$ આવર્તકાળ $T = \frac{1}{f} \approx 6.28 \; ms$.
$(i)$ વિદ્યુત ઉર્જા $t = 0, \frac{T}{2}, T, \dots$ સમયે મહત્તમ હોય છે.
$(ii)$ ચુંબકીય ઉર્જા $t = \frac{T}{4}, \frac{3T}{4}, \dots$ સમયે મહત્તમ હોય છે.
$(d)$ ઉર્જા સમાન રીતે વહેંચાય ત્યારે $Q' = \frac{Q}{\sqrt{2}}$. આથી $t = (2n+1)\frac{T}{8}$ સમયે ઉર્જા સમાન રીતે વહેંચાય છે.
$(e)$ જો અવરોધક ઉમેરવામાં આવે,તો શરૂઆતની તમામ $1 \; J$ ઉર્જા ગરમી સ્વરૂપે વ્યય પામશે.

Explore More

Similar Questions

એક કેપેસિટરને બેટરી વડે સંપૂર્ણ ચાર્જ કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ બેટરી દૂર કરી કેપેસિટરને સમાંતર એક કોઈલ (ઇન્ડક્ટર) જોડવામાં આવે છે. પ્રવાહ કેવી રીતે બદલાય છે?

$L-C$ સર્કિટની કુદરતી આવૃત્તિ $125 \ kHz$ છે. જ્યારે કેપેસિટરને સંપૂર્ણપણે ડાયલેક્ટ્રિક પદાર્થથી ભરવામાં આવે છે,ત્યારે કુદરતી આવૃત્તિ $25 \ kHz$ જેટલી ઘટે છે. પદાર્થનો ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક આશરે કેટલો હશે?

$t = 0$ સમયે $q_0$ પ્રારંભિક વિદ્યુતભાર ધરાવતા સંપૂર્ણ ચાર્જ થયેલા કેપેસિટર $C$ ને $L$ આત્મ-પ્રેરકત્વ ધરાવતા કોઈલ સાથે જોડવામાં આવે છે. કયા સમયે વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર વચ્ચે ઉર્જા સમાન રીતે સંગ્રહિત થશે?

$L-C$ સર્કિટની પ્રાકૃતિક આવૃત્તિ $1,25,000 \text{ cycle/s}$ છે. ત્યારબાદ કેપેસિટર $C$ ને $K$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા ડાયઇલેક્ટ્રિક માધ્યમવાળા બીજા કેપેસિટર દ્વારા બદલવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં,આવૃત્તિમાં $25 \text{ kHz}$ નો ઘટાડો થાય છે. $K$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?

જો $L$ અને $C$ અનુક્રમે ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસિટન્સ હોય, તો $(LC)^{-\frac{1}{2}}$ નું પારિમાણિક સૂત્ર શું થાય?

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