एक समानांतर प्लेट संधारित्र में आवेश Q है। माना कि आवेश स्थिर है। जब प्लेटों के बीच एक पारद्युतिक रखा जाता है,

कथन A. धारिता कम हो जाती है

कथन B. प्लेटों में विभव अंतर कम हो जाता है

कथन C. धारिता बढ़ जाती है

कथन D. प्लेटों में विभव अंतर बढ़ता है

  1. कथन A और B सत्य हैं
  2. कथन A और C सत्य हैं
  3. कथन B और C सत्य हैं
  4. कथन B और D सत्य हैं

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : कथन B और C सत्य हैं

Detailed Solution

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अवधारणा:

  • संधारित्र की धारिता (C): संधारित्र की धारिता आवेश (Q)और विभव(V) में वृद्धि का अनुपात होती है, अर्थात्
  • C = Q/V

    समानांतर प्लेट संधारित्र के लिए:

  • एक समानांतर प्लेट संधारित्र में क्षेत्रफल A और छोटी दूरी d द्वारा अलग की गई दो बड़ी समतल समानांतर संवाही प्लेट शामिल होती हैं।

  • समांतर प्लेट संधारित्र की धारिता के लिए गणितीय अभिव्यक्ति निम्न द्वारा दी गई है:

जहाँ C = धारिता, A = दो प्लेटों का क्षेत्रफल, ε = पारद्युतिक स्थिरांक (सरलीकृत!), d = प्लेटों के बीच का अलगाव,

  • धारिता की इकाई फैराड (प्रतीक F ) है।
  • संधारित्र प्लेटों पर आवेश Q और प्लेटों के विभव अंतर V से स्वतंत्र है।

व्याख्या:

विभव अंतर

  • यदि प्लेटों के बीच कोई पारद्युतिक नहीं था तो संधारित्र में विभव अंतर इस प्रकार था 

  • यदि पारद्युतिक स्थिरांक K का एक पारद्युतिक समानांतर प्लेट संधारित्र की प्लेटों के बीच रखा जाता है, तो संधारित्र के पार विभव अंतर इस प्रकार होता है

  • चूंकि σ > σp , V0 > V, कथन B सही है

 

धारिता

  • यदि प्लेटों के बीच कोई पारद्युतिक नहीं था तो संधारित्र की धारिता इस प्रकार थी

⇒ C0

  • यदि  पारद्युतिक स्थिरांक K का एक पारद्युतिक समानांतर प्लेट संधारित्र की प्लेटों के बीच रखा जाता है, तो संधारित्र के अंदर विद्युत क्षेत्र इस प्रकार है

  • इस संधारित्र की धारिता इस प्रकार है

  • चूंकि K > 1, C > C0, कथन C सही है

इसलिए विकल्प 3 सही है।

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