એક $LC$ સર્કિટમાં $20 \; mH$ નું ઇન્ડક્ટર અને $50 \; \mu F$ નો કેપેસિટર છે,જેમાં પ્રારંભિક વીજભાર $10 \; mC$ છે. સર્કિટનો અવરોધ નગણ્ય છે. ધારો કે સર્કિટ બંધ કરવાનો સમય $t=0$ છે.
$(a)$ શરૂઆતમાં સંગ્રહિત કુલ ઉર્જા કેટલી છે? શું તે $LC$ દોલનો દરમિયાન સંરક્ષિત રહે છે?
$(b)$ સર્કિટની પ્રાકૃતિક આવૃત્તિ કેટલી છે?
$(c)$ કયા સમયે સંગ્રહિત ઉર્જા $(i)$ સંપૂર્ણપણે વિદ્યુત (એટલે કે,કેપેસિટરમાં સંગ્રહિત) હોય છે? $(ii)$ સંપૂર્ણપણે ચુંબકીય (એટલે કે,ઇન્ડક્ટરમાં સંગ્રહિત) હોય છે?
$(d)$ કયા સમયે કુલ ઉર્જા ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટર વચ્ચે સમાન રીતે વહેંચાયેલી હોય છે?
$(e)$ જો સર્કિટમાં અવરોધક ઉમેરવામાં આવે,તો અંતે કેટલી ઉર્જા ગરમી સ્વરૂપે વ્યય પામશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે: $L = 20 \; mH = 20 \times 10^{-3} \; H$,$C = 50 \; \mu F = 50 \times 10^{-6} \; F$,$Q = 10 \; mC = 10 \times 10^{-3} \; C$.
$(a)$ કુલ ઉર્જા $E = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C} = \frac{(10 \times 10^{-3})^2}{2 \times 50 \times 10^{-6}} = 1 \; J$. અવરોધ $R = 0$ હોવાથી,કુલ ઉર્જા સંરક્ષિત રહે છે.
$(b)$ પ્રાકૃતિક કોણીય આવૃત્તિ $\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}} = 10^3 \; rad/s$. આવૃત્તિ $f = \frac{\omega}{2\pi} \approx 159.2 \; Hz$.
$(c)$ આવર્તકાળ $T = \frac{1}{f} \approx 6.28 \; ms$.
$(i)$ વિદ્યુત ઉર્જા $t = 0, \frac{T}{2}, T, \dots$ સમયે મહત્તમ હોય છે.
$(ii)$ ચુંબકીય ઉર્જા $t = \frac{T}{4}, \frac{3T}{4}, \dots$ સમયે મહત્તમ હોય છે.
$(d)$ ઉર્જા સમાન રીતે વહેંચાય ત્યારે $Q' = \frac{Q}{\sqrt{2}}$. આથી $t = (2n+1)\frac{T}{8}$ સમયે ઉર્જા સમાન રીતે વહેંચાય છે.
$(e)$ જો અવરોધક ઉમેરવામાં આવે,તો શરૂઆતની તમામ $1 \; J$ ઉર્જા ગરમી સ્વરૂપે વ્યય પામશે.

Explore More

Similar Questions

$LC$ સર્કિટ એટલે શું?

એક $2\,\mu F$ ના કેપેસિટરને $100\,V$ સુધી ચાર્જ કરવામાં આવે છે. બેટરી દૂર કર્યા પછી,એક $20\,mH$ ના કોઈલને ચાર્જ થયેલા કેપેસિટર સાથે જોડવામાં આવે છે. કેપેસિટર ઇન્ડક્ટર દ્વારા ડિસ્ચાર્જ થાય છે અને સર્કિટમાં પ્રવાહ ઓસિલેટરી (દોલિત) છે. કોઈલનો અવરોધ શૂન્ય ધારીએ તો,સર્કિટમાં મહત્તમ પ્રવાહ.....$A$ છે.

$4 \mu F$ ના કેપેસિટરને $10 \ V$ સુધી ચાર્જ કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ બેટરીને દૂર કરવામાં આવે છે અને કેપેસિટર સાથે $10 \ mH$ નું શુદ્ધ કોઈલ જોડવામાં આવે છે જેથી $LC$ દોલનો ઉત્પન્ન થાય છે. કોઈલમાં મહત્તમ પ્રવાહ કેટલો હશે ($A$ માં)?

એક $LC$ સર્કિટમાં,કેપેસિટર પર મહત્તમ વિદ્યુતભાર $q_0$ છે. ${\left| {\frac{{di}}{{dt}}} \right|_{\max }}$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?

$0.1 \ \mu F$ ના કેપેસીટન્સ ધરાવતા $LC$ ઓસિલેટર સર્કિટના આઉટપુટ સિગ્નલની આવૃત્તિ $F \ Hz$ છે. જો કેપેસીટરનું મૂલ્ય વધારીને $0.2 \ \mu F$ કરવામાં આવે,તો આઉટપુટ સિગ્નલની આવૃત્તિ કેટલી 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