સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની દરેક પ્લેટ પર $q$ જેટલો વિદ્યુતભાર છે. હવે આ કેપેસિટરને બેટરી સાથે જોડવામાં આવે છે. તો હવે,

$2\,\mu F$ કેપેસીટન્સ ધરાવતા કેપેસીટરને $0$ થી $5\,C$ સુધી સ્થિર રીતે ચાર્જ કરવામાં આવે છે. નીચેનામાંથી કયો આલેખ કેપેસીટર પરના વિદ્યુતભારના સંદર્ભમાં તેની પ્લેટો વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતનો ફેરફાર યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે?

આપેલ સર્કિટમાં $4 \mu F$ કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર કેટલો હશે ($\mu C$ માં)?

$2\,m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા એક ગોલીય વાહકને $120\,V$ ના સ્થિતિમાન સુધી ચાર્જ કરવામાં આવે છે. હવે તેને $6\,m$ ત્રિજ્યા ધરાવતા બીજા પોલા ગોલીય વાહકની અંદર મૂકવામાં આવે છે. મોટા ગોળાનું સ્થિતિમાન કેટલું વધશે તેની ગણતરી કરો.

ચાર સમાન કેપેસિટર અને ત્રણ સમાન અવરોધને $emf$ $E$ અને આંતરિક અવરોધ $r$ ધરાવતી બેટરી સાથે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવે છે. દરેક કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર શોધો.

આકૃતિ $1$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક સાદા $RC$ સર્કિટનો વિચાર કરો.
પ્રક્રિયા $1$: સર્કિટમાં સ્વીચ $S$ ને $t=0$ સમયે બંધ કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર $V_0$ વોલ્ટેજ સુધી સંપૂર્ણ ચાર્જ થાય છે (એટલે કે,ચાર્જિંગ $T \gg RC$ સમય સુધી ચાલુ રહે છે). આ પ્રક્રિયામાં અવરોધ $R$ માં કેટલીક ઉર્જાનો વ્યય $(E_D)$ થાય છે. સંપૂર્ણ ચાર્જ થયેલા કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત અંતિમ ઉર્જા $E_C$ છે.
પ્રક્રિયા $2$: એક અલગ પ્રક્રિયામાં,વોલ્ટેજને પહેલા $V_0/3$ પર સેટ કરવામાં આવે છે અને $T \gg RC$ ચાર્જિંગ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. પછી કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ કર્યા વિના વોલ્ટેજને $2V_0/3$ સુધી વધારવામાં આવે છે અને ફરીથી $T \gg RC$ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને વોલ્ટેજને $V_0$ સુધી વધારીને ફરી એકવાર પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર સમાન અંતિમ વોલ્ટેજ $V_0$ સુધી ચાર્જ થાય છે.
આ બે પ્રક્રિયાઓ આકૃતિ $2$ માં દર્શાવવામાં આવી છે.
$(1)$ પ્રક્રિયા $1$ માં,કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $E_C$ અને અવરોધમાં વ્યય થતી ઉર્જા $E_D$ વચ્ચેનો સંબંધ છે:
$[A]$ $E_C = E_D$
$[B]$ $E_C = E_D \ln 2$
$[C]$ $E_C = \frac{1}{2} E_D$
$[D]$ $E_C = 2 E_D$
$(2)$ પ્રક્રિયા $2$ માં,અવરોધમાં વ્યય થતી કુલ ઉર્જા $E_D$ છે:
$[A]$ $E_D = \frac{1}{2} CV_0^2$
$[B]$ $E_D = 3 \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[C]$ $E_D = \frac{1}{3} \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[D]$ $E_D = 3 CV_0^2$
$(1)$ અને $(2)$ માટે સાચો જવાબ પસંદ કરો.