एक समान्तर - प्लेट संधारित्र की हर प्लेट का क्षेत्रफल `90cm^(2)` है और वे एक दूसरे से 2.5mm की दुरी पर है। संधारित्र को 400V की सप्लाई से जोड़कर आवेशित किया जाता है।
(a) संधारित्र कितनी स्थिरवैधुत ऊर्जा संचित करता है ?
(b) इस ऊर्जा को प्लेटों के बीच के स्थिरवैधुत क्षेत्र में संचित हुई मान कर प्रति यूनिट आयतन ऊर्जा `u_(E)` निकालें।

Explanation

यहाँ `A=90cm^(2)=90xx10^(-4)m^(2)=9xx10^(-3)m^(2),d=2.5mm=2.5xx10^(-3)m,V=400V`
समान्तर - प्लेट संधारित्र की धारिता
`C=(epsilon_(0)A)/(d)=((8.8xx10^(-12))(9xx10^(-3)))/(2.5xx10^(-3))F=31.86xx10^(-12)F`
(a) संधारित्र में संचित हुई ऊर्जा
`U=(1)/(2)CV^(2)=(1)/(2)(31.86xx10^(-12))(400)^(2)=2.255xx10^(-6))J`
(b) समान्तर - प्लेट संधारित्र का आयतन
`Ad=(9xx10^(-3)m^(2))(2.5xx10^(-3)m)=22.5xx10^(-6)m^(3)`
प्रति यूनिट आयतन ऊर्जा ( अर्थात ऊर्जा का आयतन घनत्व या केवल ऊर्जा घनत्व )
`u_(epsilon)=(U)/(Ad)=(2.55xx10^(-6)J)/(22.5xx10^(-6)m^(2))=0.113J//m^(3))`