બે સમાન કેપેસિટર $M$ અને $N$ ને બેટરી સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે. $M$ ની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા સંપૂર્ણપણે $8$ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા ડાયઇલેક્ટ્રિક માધ્યમથી ભરવામાં આવે છે અને $N$ ની પ્લેટો વચ્ચે $d/2$ જાડાઈની તાંબાની પ્લેટ મૂકવામાં આવે છે ($d$ એ પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર છે). તો $M$ અને $N$ ના બે છેડા વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત અનુક્રમે કયા ગુણોત્તરમાં હશે?

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બે કેપેસિટર $C_1$ અને $C_2$ ને બેટરી સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. $C_1$ ની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા હવાથી ભરેલી છે અને $C_2$ ની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા ડાયઇલેક્ટ્રિક પદાર્થથી ભરેલી છે. કેપેસિટર પરના વિદ્યુતભારો $Q_1$ અને $Q_2$ વિશે નીચેનામાંથી કયું વિધાન સાચું છે?

$C$ કેપેસીટન્સ ધરાવતા સમાંતર પ્લેટ કેપેસીટરમાં $A$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતી બે પ્લેટો વચ્ચે $d$ અંતર છે. પ્લેટો વચ્ચેનો વિસ્તાર $N$ ડાયલેક્ટ્રિક સ્તરોથી ભરેલો છે,જે પ્લેટોને સમાંતર છે,દરેકની જાડાઈ $\delta = \frac{d}{N}$ છે. $m^{\text{th}}$ સ્તરનો ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક $K_m = K(1 + \frac{m}{N})$ છે. ખૂબ મોટા $N (> 10^3)$ માટે,કેપેસીટન્સ $C = \alpha \left( \frac{K \varepsilon_0 A}{d \ln 2} \right)$ છે. $\alpha$ નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
[$\varepsilon_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિટિવિટી છે]

જો કેપેસિટરની સમાંતર પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર અડધું કરવામાં આવે અને ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક બમણો કરવામાં આવે,તો કેપેસીટન્સ:

બે સમાંતર પ્લેટો પર સમાન અને વિરુદ્ધ વીજભાર છે. જ્યારે તેમની વચ્ચેની જગ્યા ખાલી (શૂન્યાવકાશ) હોય,ત્યારે પ્લેટો વચ્ચેનું વિદ્યુતક્ષેત્ર $2 \times 10^5 \ V/m$ છે. જ્યારે આ જગ્યા ડાયઇલેક્ટ્રિક પદાર્થથી ભરવામાં આવે છે,ત્યારે વિદ્યુતક્ષેત્ર $1 \times 10^5 \ V/m$ થાય છે. ડાયઇલેક્ટ્રિક પદાર્થનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક શોધો.

સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની પ્લેટો વચ્ચેની જગ્યા $1 \times 10^{-3} \,m$ જાડાઈની માઈકા શીટ અને $0.5 \times 10^{-3} \,m$ જાડાઈની ફાઈબર શીટથી ભરેલી છે. માઈકા અને ફાઈબરના ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક અનુક્રમે $8$ અને $2.5$ છે. જો ફાઈબર $6.4 \times 10^6 \,V/m$ ના વિદ્યુતક્ષેત્ર પર બ્રેકડાઉન થાય, તો કેપેસિટર પર લગાવી શકાય તેવો મહત્તમ વોલ્ટેજ કેટલો હશે ($\,V$ માં)?