એક સમાંતર પ્લેટ એર કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ $C$ છે. જ્યારે તેને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ $K = 5$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા પદાર્થથી અડધું ભરવામાં આવે છે, ત્યારે કેપેસિટન્સમાં થતો ટકાવારી વધારો . . . . . . છે.

એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $0.885$ mm છે. જ્યારે પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા $1 \times 10^{13}$ $\Omega$m અવરોધકતા અને $17.7 \times 10^{14}$ $\Omega$ અવરોધ ધરાવતા અવાહક પદાર્થથી ભરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનું કેપેસિટન્સ $1$ $\mu$$F$ થાય છે. અવાહક પદાર્થની સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $\alpha \times 10^7$ છે. $\alpha$ નું મૂલ્ય . . . . . . છે. (મુક્ત અવકાશની પરમિટિવિટી $\epsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12}$ $F$/m લો)

$K$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા પદાર્થની એક સ્લેબનું ક્ષેત્રફળ સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો જેટલું જ છે, પરંતુ તેની જાડાઈ $(4/5)d$ છે, જ્યાં $d$ એ પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર છે. ડાયઇલેક્ટ્રિકની હાજરી અને ગેરહાજરીમાં કેપેસિટન્સ અનુક્રમે $C$ અને $C_0$ છે. ગુણોત્તર $(C/C_0)$ કેટલો થાય?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે સમાન કેપેસિટર $1$ અને $2$ ને શ્રેણીમાં બેટરી સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. કેપેસિટર $2$ માં $k$ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી ડાયલેક્ટ્રિક સ્લેબ છે. $Q_1$ અને $Q_2$ એ કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત વિદ્યુતભારો છે. હવે ડાયલેક્ટ્રિક સ્લેબ દૂર કરવામાં આવે છે અને અનુરૂપ વિદ્યુતભારો $Q'_1$ અને $Q'_2$ છે. તો:

એક સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચે $K$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતી ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્લેબ છે જે તેની પ્લેટોના $1/3$ ક્ષેત્રફળને આવરી લે છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. કેપેસિટરનું કુલ કેપેસિટન્સ $C$ છે જ્યારે ડાયઇલેક્ટ્રિક ધરાવતા ભાગનું કેપેસિટન્સ $C_1$ છે. જ્યારે કેપેસિટરને ચાર્જ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ડાયઇલેક્ટ્રિક દ્વારા આવરી લેવાયેલ પ્લેટ વિસ્તાર પર $Q_1$ ચાર્જ અને બાકીના વિસ્તાર પર $Q_2$ ચાર્જ મળે છે. ધારની અસરોને અવગણીને,સાચો વિકલ્પ/વિકલ્પો પસંદ કરો.
$(A)$ $\frac{E_1}{E_2}=1$ $(B)$ $\frac{E_1}{E_2}=\frac{1}{K}$ $(C)$ $\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{K}{2}$ $(D)$ $\frac{C}{C_1}=\frac{2+K}{K}$

સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર $d$ છે. પ્લેટના ક્ષેત્રફળ જેટલું જ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી અને $d/2$ જાડાઈની ધાતુની પ્લેટને કેપેસિટરની પ્લેટોને અડકે નહીં તે રીતે તેમની વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે. તો પરિણામી કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ કેટલું થશે?