એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ $C$ છે, જ્યારે તેની પ્લેટો વચ્ચે શૂન્યાવકાશ હોય છે. જો પ્લેટો વચ્ચે $t = d/3$ જાડાઈની (જ્યાં $d$ એ પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર છે) અને સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $K$ ધરાવતી એક ડાયલેક્ટ્રિક શીટ મૂકવામાં આવે, તો તંત્રનું નવું કેપેસિટન્સ કેટલું થશે?

$30 \pi \, cm^{2}$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી બે પ્લેટો વચ્ચે $1 \, mm$ નું અંતર રાખીને એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર બનાવવામાં આવે છે. પ્લેટોની વચ્ચે $3.6 \times 10^{7} \, Vm^{-1}$ ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ ધરાવતું દ્રવ્ય ભરવામાં આવે છે. જો ડાયઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન થયા વગર કેપેસિટર પર સંગ્રહિત કરી શકાતો મહત્તમ વિદ્યુતભાર $7 \times 10^{-6} \, C$ હોય,તો તે દ્રવ્યનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક શોધો. $\{ \text{Use} : \frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} = 9 \times 10^{9} \, Nm^{2}C^{-2} \}$

$C$ ફેરાડે કેપેસિટન્સ ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરને $V$ વોલ્ટના emf ધરાવતી બેટરી સાથે જોડવામાં આવે છે. કેપેસિટરને બેટરી સાથે જોડાયેલ રાખીને,$K$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્લેબને પ્લેટોની વચ્ચે દાખલ કરવામાં આવે છે. સ્લેબના પરિમાણો એવા છે કે તે કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેની સંપૂર્ણ જગ્યા ભરી દે છે. તો $:-$

એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટોને $200 \ V$ સુધી ચાર્જ કરવામાં આવે છે. તેની પ્લેટો વચ્ચે $4 \ mm$ જાડાઈની ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્લેબ મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ,કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચે સમાન વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત જાળવી રાખવા માટે,પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $3.2 \ mm$ જેટલું વધારવામાં આવે છે. ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્લેબનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક કેટલો હશે?

એક ચાર્જ થયેલ સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની ઉર્જા અને કેપેસીટન્સ અનુક્રમે $U$ અને $C$ છે. હવે તેમાં $K = 6$ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી ડાયલેક્ટ્રિક સ્લેબ મૂકવામાં આવે છે,તો નવી ઉર્જા અને કેપેસીટન્સ કેટલા થશે? (ધારો કે પ્લેટો પરનો વિદ્યુતભાર અચળ રહે છે.)

હવામાં પ્લેટો ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરમાં,દરેક પ્લેટનું ક્ષેત્રફળ $6 \times 10^{-3} \, m^{2}$ છે અને પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $3 \, mm$ છે. કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ $17.71 \, pF$ છે. જો આ કેપેસિટરને $100 \, V$ ના સપ્લાય સાથે જોડવામાં આવે અને પ્લેટોની વચ્ચે $3 \, mm$ જાડી માઈકાની શીટ (ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક $k = 6$) મૂકવામાં આવે,તો નીચેના કિસ્સાઓમાં નવું કેપેસિટન્સ,વિદ્યુતભાર અને સ્થિતિમાનનો તફાવત શોધો:
$(a)$ જ્યારે વોલ્ટેજ સપ્લાય જોડાયેલ રહે છે.
$(b)$ સપ્લાય દૂર કર્યા પછી.