દર્શાવો કે સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની દરેક પ્લેટ પર લાગતું બળ $\frac{1}{2} Q E$ જેટલું હોય છે,જ્યાં $Q$ એ કેપેસિટર પરનો વિદ્યુતભાર છે અને $E$ એ પ્લેટો વચ્ચેના વિદ્યુતક્ષેત્રનું મૂલ્ય છે. $\frac{1}{2}$ અવયવનું મૂળ સમજાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટોને $\Delta x$ અંતરથી અલગ કરવા માટે લાગુ પાડવામાં આવતું બળ $F$ છે.
બાહ્ય બળ દ્વારા કરવામાં આવેલ કાર્ય $W = F \Delta x$ છે.
આ કાર્ય કેપેસિટરની સ્થિતિઊર્જામાં વધારો કરે છે,જે ઊર્જા ઘનતામાં ફેરફાર અને કદમાં ફેરફારના ગુણાકાર જેટલું હોય છે: $\Delta U = u A \Delta x$,જ્યાં $u = \frac{1}{2} \varepsilon_0 E^2$ એ ઊર્જા ઘનતા છે,$A$ એ પ્લેટોનું ક્ષેત્રફળ છે અને $\Delta x$ એ અંતરમાં ફેરફાર છે.
કરવામાં આવેલ કાર્યને સ્થિતિઊર્જામાં થતા ફેરફાર સાથે સરખાવતા:
$F \Delta x = (\frac{1}{2} \varepsilon_0 E^2) A \Delta x$
$F = \frac{1}{2} \varepsilon_0 E^2 A$
કેમ કે વિદ્યુતક્ષેત્ર $E = \frac{\sigma}{\varepsilon_0} = \frac{Q}{A \varepsilon_0}$,તેથી આપણે $\varepsilon_0 A = \frac{Q}{E}$ લખી શકીએ.
આને બળના સમીકરણમાં મૂકતા:
$F = \frac{1}{2} (\frac{Q}{E}) E^2 = \frac{1}{2} Q E$.
$\frac{1}{2}$ અવયવ એટલા માટે આવે છે કારણ કે પ્લેટો વચ્ચેનું વિદ્યુતક્ષેત્ર $E$ એ બંને પ્લેટો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલા ક્ષેત્રોનો સરવાળો છે. દરેક પ્લેટ માત્ર બીજી પ્લેટ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલા ક્ષેત્રને કારણે બળ અનુભવે છે,જે $\frac{E}{2}$ છે. આમ,$Q$ વિદ્યુતભાર ધરાવતી પ્લેટ પરનું બળ $F = Q \times (\frac{E}{2}) = \frac{1}{2} Q E$ થાય છે.

Explore More

Similar Questions

બે સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરના પ્લેટના ક્ષેત્રફળ અનુક્રમે $100 \,cm^2$ અને $500 \,cm^2$ છે. જો તેઓ સમાન વિદ્યુતભાર અને સ્થિતિમાન ધરાવતા હોય અને પ્રથમ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $0.5 \,mm$ હોય,તો બીજા કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર ........ $cm$ છે.

સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર બમણું કરવામાં આવે છે અને દરેક પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ અડધું કરવામાં આવે છે. જો $C$ તેનું પ્રારંભિક કેપેસિટન્સ હોય,તો તેનું અંતિમ કેપેસિટન્સ કેટલું થશે?

જ્યારે સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની મધ્યમાં મૂકેલો પરિક્ષણ વિદ્યુતભાર બળ $F$ અનુભવે છે,ત્યારે જો એક પ્લેટ દૂર કરવામાં આવે તો તે જ પરિક્ષણ વિદ્યુતભાર પર લાગતું બળ કેટલું હશે?

એક કેપેસિટર $A$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી સપાટ પ્લેટ અને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સીડી જેવી રચના ધરાવતી બીજી પ્લેટનું બનેલું છે. દરેક સીડીનું ક્ષેત્રફળ $\frac{A}{3}$ અને ઊંચાઈ $d$ છે. આ ગોઠવણીનું કેપેસિટન્સ કેટલું હશે?

એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની રચના કરવાની છે,જેમાં $5$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા ડાયઇલેક્ટ્રિકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે,જેથી તેની ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ $10^9 \; Vm^{-1}$ હોય. જો કેપેસિટરનું વોલ્ટેજ રેટિંગ $12 \; kV$ હોય,તો $80 \; pF$ કેપેસીટન્સ મેળવવા માટે દરેક પ્લેટનું લઘુત્તમ ક્ષેત્રફળ કેટલું હોવું જોઈએ?

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