एक समान्तर प्लेट संधारित्र जिसकी धारिता `100 muF` है, 200 वोल्ट की बैटरी से जुड़ा गया है। अब एक परावैघुत पट्टी, जिसका परावैघुतांक K=5 है, प्लाटों के बीच के स्थान में खिसकायी जाती है। ज्ञात कीजिये-
(A) बैटरी से प्रवाहित अतिरिक्त आवेश तथा बैटरी द्वारा दिया गया कार्य।
(B) संधारित्र की ऊर्जा में परिवर्तन।

Explanation

(A) परावैघुत खिसकाने से पूर्व-
संधारित की धारिता, `C_(0)=100 muF`, विभवांतर, `V_(0)=200` वोल्ट
`therefore` संधारित्र पर आवेश,
`q_(0) =C_(0)V_(0)=100 xx 10^(-6) xx 200 = 2 xx 10^(-2)` कुलोम
परावैघुत खिसकाने के बाद,
संधारित्र की धारिता,
`C=KC_(0) = 5 xx 100 =500 muF`
बैटरी जुडी रहती है, अतः विभवांतर, V`=V_(0)=200` वोल्ट
संधारित्र पर आवेश,
`q=CV=500 xx 10^(-6) xx 200 = 10 xx 10^(-2)` कुलोम
`therefore` बैटरी से प्रवाहित अतिरिक्त आवेश,
`Deltaq=q-q_(0)=(10 xx 10^(-2))- (2 xx 10^(-2))`
`=8 xx 10^(-2)` कुलोम
बैटरी द्वारा किया गया कार्य,
`W=V Deltaq=200 xx 8 xx 10^(-2) =16` जूल
(B) परावैघुत खिसकाने से पूर्व, संधारित्र की ऊर्जा,
`U_(0)=1/2C_(0)V_(0)^(2)=1/2 xx (100 xx 10^(-6)) xx (200)^(2)=2` जूल
परावैघुत खिसकाने के बाद, संधारित्र की ऊर्जा,
`U=1/2CV^(2)=1/2xx (500 xx 10^(-6))(200)^(2)=10` जूल
`therefore` संधारित्र की ऊर्जा में परिवर्तन,
`DeltaU=U-U_(0)=10-2=8` जूल