$v = 4 \times 10^8\, Hz$ આવૃત્તિ ધરાવતા દરિયાના પાણીની પરમિટિવિટી $\epsilon \approx 80\epsilon_0$,પરમીબિલિટી $\mu = \mu_0$ અને અવરોધકતા $\rho = 0.25\,\Omega m$ છે. કલ્પના કરો કે એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર દરિયાના પાણીમાં ડૂબેલું છે અને તેને $V(t) = V_0 \sin(2\pi vt)$ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત સાથે જોડવામાં આવ્યું છે. તો સ્થાનાંતર પ્રવાહ ઘનતા એ વહન પ્રવાહ ઘનતાનો કેટલો ભાગ છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(4/9) ધારો કે કેપેસિટરની બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $d$ છે અને લાગુ પાડવામાં આવેલ વોલ્ટેજ $V(t) = V_0 \sin(2\pi vt)$ છે.
વિદ્યુતક્ષેત્ર $E = \frac{V_0}{d} \sin(2\pi vt)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ઓમના નિયમ મુજબ,વહન પ્રવાહ ઘનતા $J_c = \sigma E = \frac{E}{\rho} = \frac{V_0}{\rho d} \sin(2\pi vt)$ છે.
ધારો કે $J_0^c = \frac{V_0}{\rho d}$,તેથી $J_c = J_0^c \sin(2\pi vt)$.
સ્થાનાંતર પ્રવાહ ઘનતા $J_d = \epsilon \frac{\partial E}{\partial t} = \epsilon \frac{\partial}{\partial t} \left[ \frac{V_0}{d} \sin(2\pi vt) \right] = \frac{\epsilon (2\pi v) V_0}{d} \cos(2\pi vt)$ છે.
ધારો કે $J_0^d = \frac{2\pi v \epsilon V_0}{d}$,તેથી $J_d = J_0^d \cos(2\pi vt)$.
કંપનવિસ્તારનો ગુણોત્તર $\frac{J_0^d}{J_0^c} = \frac{2\pi v \epsilon V_0}{d} \times \frac{\rho d}{V_0} = 2\pi v \epsilon \rho$ છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\epsilon = 80\epsilon_0$,$\rho = 0.25\,\Omega m$,અને $v = 4 \times 10^8\, Hz$.
$\frac{J_0^d}{J_0^c} = 2\pi v (80\epsilon_0) \rho = 160\pi \epsilon_0 v \rho$.
$4\pi\epsilon_0 = \frac{1}{9 \times 10^9}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $160\pi\epsilon_0 = 40 \times (4\pi\epsilon_0) = \frac{40}{9 \times 10^9}$ મળે છે.
$\frac{J_0^d}{J_0^c} = \frac{40}{9 \times 10^9} \times (4 \times 10^8) \times 0.25 = \frac{40 \times 4 \times 10^8 \times 0.25}{9 \times 10^9} = \frac{40}{90} = \frac{4}{9}$.

Explore More

Similar Questions

યાદી-$I$ ને યાદી-$II$ સાથે જોડો અને નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:
| યાદી-$I$ | યાદી-$II$ |
| :--- | :--- |
| $A. \oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 i_c + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{d\phi_E}{dt}$ | $I. \text{વિદ્યુત માટે ગૌસનો નિયમ}$ |
| $B. \oint \vec{E} \cdot d\vec{l} = -\frac{d\phi_B}{dt}$ | $II. \text{ચુંબકત્વ માટે ગૌસનો નિયમ}$ |
| $C. \oint \vec{E} \cdot d\vec{A} = \frac{Q}{\varepsilon_0}$ | $III. \text{ફેરાડેનો નિયમ}$ |
| $D. \oint \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0$ | $IV. \text{એમ્પીયર-મેક્સવેલ નિયમ}$ |

નીચેનામાંથી કયું વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે?

વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોના અસ્તિત્વની સૌ પ્રથમ આગાહી ....... વૈજ્ઞાનિકે કરી હતી.

$200 \, V$ ના સ્થિતિમાન પર રાખેલ એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરનો વિચાર કરો। કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર અને પ્લેટોનું ક્ષેત્રફળ અનુક્રમે $1 \, mm$ અને $20 \, cm^2$ છે। $1 \, \mu s$ માં સ્થાનાંતર પ્રવાહ (displacement current) ની ગણતરી કરો। ($ \, mA$ માં)

એક ચલ આવૃત્તિ ધરાવતો $AC$ સ્ત્રોત કેપેસિટર સાથે જોડાયેલ છે. આવૃત્તિમાં ઘટાડો થવાથી સ્થાનાંતર પ્રવાહ (displacement current) માં શું ફેરફાર થશે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo