एक समान्तर - प्लेट संधारित्र की धारिता `2muF` है। नियतांक `epsilon_(r)=5` का एक परावैधुत स्लैब , प्लेटों के बीच रखा जाता है , संधारित्र को 100 V तक आवेशित किया जाता है और फिर इसे अलग कर दिया जाता है। (a) यदि परावैधुत हटा लिया जाए , तो नया विभवान्तर क्या होगा ? (b) परावैधुत स्लैब को हटाने के लिए कितना कार्य करना पड़ेगा ?

Answer

(a) 500 V (b) 0.2J

Explanation

स्लैब के साथ धारिता `C_(i)=C=(2muFxx5)=10muF`
क्योंकि `(C)/(C_(0))=epsilon_(r),C_(0)=2muF)`
स्लैब के साथ विभवान्तर `V_(i)=V=100V`
`U_(i)=(1)/(2)C_(i)V_(i)^(2)=(1)/(2)(10xx10^(-6))(100)^(2)=5xx10^(-2)J`
स्लैब के बिना धारिता `C_(f)=C_(0)=2muF`
स्लैब के बिना विभवान्तर `V_(f)=V_(0)=5xx100V=500V`
क्योंकि `(V_(0))/(V)=epsilon_(r),V=100V)`
`U_(f)=(1)/(2)C_(f)V_(f)^(2)=(1)/(2)(2xx10^(-6))(500)^(2)=25xx10^(-2)J`
`W=U_(f)-U_(i)=25xx10^(-2)J-5xx10^(-2)J`
`=20xx10^(-2)J=0.2J`