दिए गए परिपथ में,सेल आदर्श हैं और समान emf E | vedclass

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Question

(D) $1$. जब $X$ को $Y$ से जोड़ा जाता है,तो संधारित्र $V = E$ के विभवांतर तक आवेशित हो जाता है। संधारित्र पर आवेश $q_1 = CE$ है। संचित ऊर्जा $U_1 = \fr

Vedclass · Accepted Answer

संधारित्र में अंततः संचित ऊर्जा की $4$ गुनी

Vedclass · Answer

(D) $1$. जब $X$ को $Y$ से जोड़ा जाता है,तो संधारित्र $V = E$ के विभवांतर तक आवेशित हो जाता है। संधारित्र पर आवेश $q_1 = CE$ है। संचित ऊर्जा $U_1 = \frac{1}{2}CE^2$ है।$2$. जब $X$ को $Z$ से जोड़ा जाता है,तो संधारित्र को विपरीत ध्रुवता के साथ सेल $B$ से जोड़ा जाता है। संधारित्र के सिरों पर विभवांतर $+E$ से बदलकर $-E$ हो जाता है। संधारित्र पर अंतिम आवेश $q_2 = -CE$ है।$3$. परिपथ से प्रवाहित होने वाला कुल आवेश $\Delta q = q_1 - q_2 = CE - (-CE) = 2CE$ है।$4$. सेल $B$ द्वारा किया गया कार्य $W = \Delta q \cdot E = (2CE) \cdot E = 2CE^2$ है।$5$. संधारित्र में संचित ऊर्जा में परिवर्तन $\Delta U = U_f - U_i = \frac{1}{2}CE^2 - \frac{1}{2}CE^2 = 0$ है।$6$. कार्य-ऊर्जा प्रमेय के अनुसार,$W = \Delta U + H$,जहाँ $H$ उत्पन्न ऊष्मा है। अतः,$H = W = 2CE^2$.$7$. चूंकि अंतिम संचित ऊर्जा $U_f = \frac{1}{2}CE^2$ है,इसलिए $H = 4 \cdot (\frac{1}{2}CE^2) = 4U_f$ है। अतः,उत्पन्न ऊष्मा संधारित्र में अंततः संचित ऊर्जा की $4$ गुनी है।

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