$5\,\mu F$ કેપેસીટન્સ ધરાવતો કેપેસીટર આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડાયેલ છે. સેલનો આંતરિક અવરોધ $0.5\,\Omega$ છે. કેપેસીટરની પ્લેટ પરનો વિદ્યુતભાર......$\mu C$ છે.

આકૃતિમાં દર્શાવેલ સર્કિટમાં,કુલ વિદ્યુતભાર $750\, \mu C$ છે અને કેપેસિટર $C_{2}$ પરનો વોલ્ટેજ $20\, V$ છે. જો $C_{3} = 8\, \mu F$ હોય,તો કેપેસિટર $C_{2}$ પરનો વિદ્યુતભાર $....\mu C$ છે.

આકૃતિમાં $A$ અને $B$ વચ્ચેનું પરિણામી કેપેસીટન્સ .....$\mu F$ જેટલું છે.

$4 \ cm^2$ પ્લેટ ક્ષેત્રફળ અને $d = 1.77 \ mm$ અંતર ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યામાં આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $k_1 = 5$ અને $k_2 = 3$ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા ડાયલેક્ટ્રિક પદાર્થો ભરવામાં આવે છે. તેની સાથે $7.5 \ pF$ કેપેસીટન્સ ધરાવતું બીજું કેપેસિટર સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે. આ સંયોજનનું અસરકારક કેપેસીટન્સ . . . . . . $pF$ છે. (આપેલ છે $\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \ F/m$)

આકૃતિ $1$ માં દર્શાવ્યા મુજબ એક સાદા $RC$ સર્કિટનો વિચાર કરો.
પ્રક્રિયા $1$: સર્કિટમાં સ્વીચ $S$ ને $t=0$ સમયે બંધ કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર $V_0$ વોલ્ટેજ સુધી સંપૂર્ણ ચાર્જ થાય છે (એટલે કે,ચાર્જિંગ $T \gg RC$ સમય સુધી ચાલુ રહે છે). આ પ્રક્રિયામાં અવરોધ $R$ માં કેટલીક ઉર્જાનો વ્યય $(E_D)$ થાય છે. સંપૂર્ણ ચાર્જ થયેલા કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત અંતિમ ઉર્જા $E_C$ છે.
પ્રક્રિયા $2$: એક અલગ પ્રક્રિયામાં,વોલ્ટેજને પહેલા $V_0/3$ પર સેટ કરવામાં આવે છે અને $T \gg RC$ ચાર્જિંગ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. પછી કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ કર્યા વિના વોલ્ટેજને $2V_0/3$ સુધી વધારવામાં આવે છે અને ફરીથી $T \gg RC$ સમય માટે જાળવી રાખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને વોલ્ટેજને $V_0$ સુધી વધારીને ફરી એકવાર પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર સમાન અંતિમ વોલ્ટેજ $V_0$ સુધી ચાર્જ થાય છે.
આ બે પ્રક્રિયાઓ આકૃતિ $2$ માં દર્શાવવામાં આવી છે.
$(1)$ પ્રક્રિયા $1$ માં,કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $E_C$ અને અવરોધમાં વ્યય થતી ઉર્જા $E_D$ વચ્ચેનો સંબંધ છે:
$[A]$ $E_C = E_D$
$[B]$ $E_C = E_D \ln 2$
$[C]$ $E_C = \frac{1}{2} E_D$
$[D]$ $E_C = 2 E_D$
$(2)$ પ્રક્રિયા $2$ માં,અવરોધમાં વ્યય થતી કુલ ઉર્જા $E_D$ છે:
$[A]$ $E_D = \frac{1}{2} CV_0^2$
$[B]$ $E_D = 3 \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[C]$ $E_D = \frac{1}{3} \left( \frac{1}{2} CV_0^2 \right)$
$[D]$ $E_D = 3 CV_0^2$
$(1)$ અને $(2)$ માટે સાચો જવાબ પસંદ કરો.

એક સમાન વિદ્યુતક્ષેત્ર $E = 4 \times 10^5 \, Vm^{-1}$ ઋણ $x$-અક્ષની દિશામાં છે,જેથી ઉગમબિંદુ પર વિદ્યુત સ્થિતિમાન શૂન્ય છે. $-200 \, \mu C$ નો વિદ્યુતભાર ઉગમબિંદુ પર અને $+200 \, \mu C$ નો વિદ્યુતભાર $(3 \, m, 0)$ પર મૂકવામાં આવે છે. તંત્રની સ્થિત-વિદ્યુત સ્થિતિઊર્જા ........... $J$ છે.