कुछ ऊष्मागतिक प्रक्रियाओं में ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का अनुप्रयोग (समदाबी, समतापी, समआयतनिक)

30 कुछ ऊष्मागतिक प्रक्रियाओं में ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का अनुप्रयोग (समदाबी, समतापी, समआयतनिक) 1. नीचे दिया गया ग्राफ एक गैस द्वारा अनुभव किए गए ऊष्मागतिक चक्र को दर्शाता है। प्रक्रिया ABCD पर गैस द्वारा किया गया कार्य है… ज्ञात: दाब 1 (P1) = 2 x 105⁵ Pa दाब 2 (P2) = 4 x 105⁵ Pa … और पढ़ें

ऊष्मागतिकी का पहला नियम – समस्याएं और समाधान

30 ऊष्मागतिकी का पहला नियम – समस्याएं और समाधान 1. एक प्रणाली में 3000 जूल ऊष्मा डाली जाती है और प्रणाली द्वारा 2500 जूल कार्य किया जाता है। प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन क्या है? ज्ञात: ऊष्मा (Q) = +3000 जूल कार्य (W) = +2500 जूल वांछित: परिवर्तन… और पढ़ें

गैसों का गतिज सिद्धांत – समस्याएं और समाधान

1. एक बंद पात्र में गैसों का प्रारंभिक आयतन V और दाब P है । यदि अंतिम दाब 4P है और आयतन स्थिर रखा जाता है, तो प्रारंभिक गतिज ऊर्जा और अंतिम गतिज ऊर्जा का अनुपात क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

अंतिम दाब (P 2 ) = 4P

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

अंतिम आयतन (V 2 ) = V

प्रारंभिक गतिज ऊर्जा और अंतिम गतिज ऊर्जा का अनुपात ज्ञात करना है (K E 1 : K E 2 )

समाधान:

आदर्श गैसों के दाब (P), आयतन (V) और गतिज ऊर्जा (KE) के बीच संबंध :

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 18

प्रारंभिक गतिज ऊर्जा और अंतिम गतिज ऊर्जा का अनुपात:

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 19

[आईआरपी]

2. 57 डिग्री सेल्सियस पर एक आदर्श गैस में अणुओं की औसत स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा क्या है?

ज्ञात :

गैस का तापमान (T) = 57 ° C + 273 = 330 केल्विन

बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक (k) = 1.38 x 10⁻²³ जूल /केल्विन

वांछित: औसत स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा

समाधान:

गतिज ऊर्जा (KE) और गैस के तापमान (T) के बीच संबंध :

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 3

औसत स्थानांतरीय गतिज ऊर्जा:

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 4

[आईआरपी]

3. एक बंद पात्र में 27 ° C तापमान पर एक गैस है । यदि गैस की गतिज ऊर्जा प्रारंभिक गतिज ऊर्जा से दोगुनी हो जाती है, तो गैस का अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

प्रारंभिक गतिज ऊर्जा = KE

अंतिम गतिज ऊर्जा = 4 केई

अंतिम तापमान (T 2 ) ज्ञात करना है।

समाधान:

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 5

[आईआरपी]

4. एक आदर्श गैस एक बंद पात्र में है, जिसे इस प्रकार गर्म किया जाता है कि गैस के कणों का अंतिम औसत वेग प्रारंभिक औसत वेग से 3 गुना बढ़ जाता है। यदि गैस का प्रारंभिक तापमान 27 ° C है, तो आदर्श गैस का अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक तापमान = 27 ° C + 273 = 300 केल्विन

प्रारंभिक वेग = v

अंतिम वेग = 2v

आदर्श गैस का अंतिम तापमान ज्ञात करना है ।

समाधान:

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 20

अंतिम औसत वेग = प्रारंभिक औसत वेग का 2 गुना

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 7

[आईआरपी]

5. 36 लीटर आयतन वाले एक पात्र में तीन मोल गैस मौजूद है। प्रत्येक गैस अणु की गतिज ऊर्जा 5 x 10⁻²¹ जूल है। सार्वभौमिक गैस स्थिरांक = 8.315 जूल/मोल.के और बोल्ट्जमैन स्थिरांक = 1.38 x 10⁻²³ जूल /के है। पात्र में गैस का दाब कितना है?

ज्ञात :

मोलों की संख्या (n) = 3 मोल

आयतन = 36 लीटर = 36 डेसीमीटर³ = 36 x 10⁻³ मीटर³

बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक (k) = 1.38 x 10⁻²³ जूल /किलोग्राम

गतिज ऊर्जा (KE) = 5 x 10 –21 जूल

सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (R) = 8.315 जूल/मोल.के

आवश्यकता है : गैस का दाब (P)

समाधान:

गैस की गतिज ऊर्जा के समीकरण का उपयोग करके तापमान की गणना करें।

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 8

आदर्श गैस नियम के समीकरण का उपयोग करके गैस के दाब की गणना करें (मोलों की संख्या, n में):

पीवी = एन आरटी

P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10 -3 ) = 6024.22

गैसों का गतिज सिद्धांत - समस्याएं और समाधान 9

गैस का दाब 1.67 x 10⁵ पास्कल या 1.67 वायुमंडल है।

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आदर्श गैस नियम – समस्याएं और समाधान

1. एक बंद पात्र में दो गैसें हैं जिनका प्रारंभिक आयतन V और तापमान T है। अंतिम तापमान 5/4T और अंतिम दाब 2P है। गैस का अंतिम आयतन क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = T

अंतिम तापमान (T 2 ) = 5/4 T

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

अंतिम दाब (P 2 ) = 2P

वांटेड: फाइनल वॉल्यूम (V 2 )

समाधान:

आदर्श गैस नियम - समस्याएं और समाधान 1

[आईआरपी]

2. मानक तापमान और दाब (STP) पर 2.00 मोल गैसों (आदर्श गैस) का आयतन ज्ञात कीजिए । STP = मानक तापमान और दाब।

ज्ञात :

गैस के मोल (n) = बर्फ के 2 मोल

मानक तापमान (T) = 0 ° C = 0 + 273 = 273 केल्विन

मानक दाब (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

सार्वभौमिक गैस स्थिरांक ( आर) = 8.315 जूल/मोल ई.केल्विन

गैसों का आयतन (V) ज्ञात करना है ।

समाधान:

आदर्श गैस नियम का समीकरण (मोलों की संख्या, n में)

आदर्श गैस नियम - समस्याएं और समाधान 2

2 मोल गैसों का आयतन 44.8 लीटर है।

1 मोल गैसों का आयतन 45.4 लीटर / 2 = 22.4 लीटर होता है।

किसी भी गैस के 1 मोल का आयतन 22.4 लीटर होता है।

[आईआरपी]

3. एक बंद पात्र में 4 लीटर ऑक्सीजन गैस का तापमान 27°C और दाब 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) है। सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (R) = 8.314 J.mol⁻¹.K⁻¹ और एवोगैड्रो संख्या ( N₁ ) = 6.02 x 10²³ अणु/mol⁻¹ है । पात्र में ऑक्सीजन गैस के अणुओं की संख्या क्या है?

ज्ञात :

गैसों का आयतन ( V) = 4 लीटर = 4 डेसीमीटर³ = 4 x 10⁻³ मीटर³

गैसों का तापमान (T) = 27 ° C = 27 + 273 = 300 केल्विन

गैसों का दाब (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (R) = 8.314 J.mol e −1 .K −1

एवोगैड्रो संख्या (N A ) = 6.02 x 10 23

प्रश्न : कंटेनर में मौजूद ऑक्सीजन गैस के अणु कौन से हैं (N)?

समाधान:

आदर्श गैस नियम - समस्याएं और समाधान 3

ऑक्सीजन गैस के 1 मोल में 1.93 x 10²³ ऑक्सीजन अणु होते हैं।

[आईआरपी]

4. मानक तापमान और दाब (STP ) पर नियॉन गैस (Ne, परमाणु द्रव्यमान = 20 u) से भरे एक पात्र का आयतन 2 m³ है । नियॉन गैस का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए!

ज्ञात :

नियॉन का परमाणु द्रव्यमान = 20 ग्राम/मोल e = 0,02 किलोग्राम/मोल e

मानक तापमान (T) = 0 ° C = 273 केल्विन

मानक दाब (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ पास्कल

आयतन (V) = 2 m³

नियॉन गैस का द्रव्यमान ( मीलिक एसिड में) चाहिए

समाधान:

मानक तापमान और दबाव पर (एसटीपी), 1 मोलe किसी भी गैस का, नियॉन गैस शामिल करें, मात्रा है 22.4 लीटरs = 22.4 डेसीमीटर3 = एक्सएनएनएक्स एम3.

आदर्श गैस नियम - समस्याएं और समाधान 4

2 घन मीटर के आयतन में 44.6 मोल नियॉन गैस मौजूद है।

नियॉन गैस का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 20 ग्राम/मोल है।

इसका अर्थ है कि 1 मोल में 20 ग्राम या 0.02 किलोग्राम नियॉन गैस होती है। चूंकि 1 मोल में 0.02 किलोग्राम नियॉन गैस होती है, इसलिए 44.6 मोल में 44.6 मोल x 0.02 किलोग्राम/मोल = 0.892 किलोग्राम = 892 ग्राम नियॉन गैस होती है।

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गे-लुसैक का नियम (स्थिर आयतन) – समस्याएं और समाधान

1. प्रारंभिक अवस्था में दो गैसों का दाब P और तापमान T है। गैस समआयतनिक अभिक्रिया से गुजरती है जिससे अंतिम दाब प्रारंभिक दाब का चार गुना हो जाता है। गैस का अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

अंतिम दाब (P 2 ) = 4P

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = T

वांछित: अंतिम तापमान (T 2 )

समाधान:

गे-लुसैक के नियम का सूत्र :

गे-लुसैक का नियम (स्थिर आयतन) - समस्याएं और समाधान 1

अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमान का चार गुना हो जाता है।

[आईआरपी]

2. एक बंद पात्र में, आदर्श गैसों का प्रारंभिक तापमान 27 ° C है। यदि अंतिम दाब प्रारंभिक दाब का 2 गुना हो जाता है, तो अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

अंतिम दाब (P 2 ) = 2P

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

वांछित: अंतिम तापमान (T 2 )

समाधान:

गे-लुसैक का नियम (स्थिर आयतन) - समस्याएं और समाधान 2

[आईआरपी]

3. एक टायर में 27°C तापमान पर 2 atm के गेज दबाव तक हवा भरी जाती है। गाड़ी चलाने के बाद, टायर के अंदर का तापमान बढ़कर 47°C हो जाता है। अब टायर के अंदर का दबाव कितना है?

ज्ञात :

वायुमंडलीय दाब = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

प्रारंभिक गेज दाब = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

प्रारंभिक निरपेक्ष दाब ​​(P 1 ) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10 5 Pa

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

अंतिम तापमान (T 1 ) = 47 ° C + 273 = 320 K

अंतिम गेज तापमान चाहिए

समाधान:

गे-लुसैक का नियम (स्थिर आयतन) - समस्याएं और समाधान 3

अंतिम गेज दबाव = अंतिम निरपेक्ष दबाव – वायुमंडलीय दबाव

अंतिम गेज दबाव = 3.2 atm – 1 atm

अंतिम गेज दबाव = 2.2 एटीएम

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चार्ल्स का नियम (स्थिर दाब) – समस्याएं और समाधान

1. एक बंद पात्र में गैस इस प्रकार फैलती है कि अंतिम आयतन प्रारंभिक आयतन का 3 गुना हो जाता है (V = प्रारंभिक आयतन, T = प्रारंभिक तापमान )। अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

अंतिम आयतन (V 2 ) = 3V

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = T

वांछित: अंतिम तापमान (T 2 )

समाधान:

चार्ल्स के नियम का सूत्र :

चार्ल्स का नियम (स्थिर दाब) - समस्याएं और समाधान 1

गैसों का अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमान का तीन गुना हो जाता है।

[आईआरपी]

2. आदर्श गैसों का प्रारंभिक आयतन V और तापमान T है। यदि गैस समदाबी अभिक्रिया से गुजरती है जिससे तापमान प्रारंभिक तापमान का 2 गुना हो जाता है, तो गैस का अंतिम आयतन क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = T

अंतिम तापमान (T 2 ) = 2T

अंतिम खंड (V 2 ) चाहिए

समाधान:

चार्ल्स का नियम (स्थिर दाब) - समस्याएं और समाधान 2

गैसों का अंतिम आयतन प्रारंभिक आयतन का 2 गुना हो जाता है।

[आईआरपी]

3. एक बंद पात्र में, आदर्श गैसों का प्रारंभिक आयतन 2 लीटर और तापमान 27 ° C है। यदि गैसों का अंतिम आयतन 3 लीटर हो जाता है, तो अंतिम तापमान क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = 2 लीटर = 2 डेसीमीटर 3 = 2 x 10 -3 मीटर 3

अंतिम आयतन (V 2 ) = 3 लीटर = 3 डेसीमीटर 3 = 3 x 10 -3 मीटर 3

प्रारंभिक तापमान (T 1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

वांछित: अंतिम तापमान (T 2 )

समाधान:

चार्ल्स का नियम (स्थिर दाब) - समस्याएं और समाधान 3

अंतिम तापमान 177 डिग्री सेल्सियस या 177 + 273 = 450 केल्विन है।

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बॉयल का नियम (स्थिर तापमान) – समस्याएं और समाधान

1. कुछ आदर्श गैसों का प्रारंभिक दाब P और आयतन V है। यदि गैस समतापी प्रक्रिया से गुजरती है जिससे अंतिम दाब प्रारंभिक दाब का 4 गुना हो जाता है, तो गैस का अंतिम आयतन क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

अंतिम दाब (P 2 ) = 4P

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

वांटेड: फाइनल वॉल्यूम (V 2 )

समाधान:

बॉयल के नियम का सूत्र :

पीवी = स्थिरांक

P 1 V 1 = P 2 V 2

(पी)(वी) = (4पी)(वी 2 )

V = 4 V 2

V 2 = V / 4 = ¼ V

गैसों का अंतिम आयतन प्रारंभिक आयतन का ¼ गुना है।

[आईआरपी]

2. एक बंद पात्र में, गैस इस प्रकार फैलती है कि अंतिम आयतन प्रारंभिक आयतन का 2 गुना हो जाता है (V = प्रारंभिक आयतन, P = प्रारंभिक दाब)। गैसों का अंतिम दाब क्या होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (पी 1 ) = पी

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = V

अंतिम आयतन (V 2 ) = 2V

वांछित : अंतिम दबाव (P 2 )

समाधान:

P 1 V 1 = P 2 V 2

पीवी = पी 2 (2वी)

पी = पी 2 (2)

P 2 = P / 2 = ½ P

गैस का दाब प्रारंभिक दाब का डेढ़ गुना हो जाता है।

[आईआरपी]

3. एक बंद पात्र में, 2 atm दाब और 1 लीटर आयतन वाली गैसें हैं। यदि गैस का दाब 4 atm हो जाता है, तो गैस का आयतन कितना होगा?

ज्ञात :

प्रारंभिक दाब (P 1 ) = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

अंतिम दाब (P 2 ) = 4 atm = 4 x 10 5 Pa

प्रारंभिक आयतन (V 1 ) = 1 लीटर = 1 डेसीमीटर 3 = 1 x 10 -3 मीटर 3

अंतिम खंड ( V 2 ) चाहिए

समाधान:

P 1 V 1 = P 2 V 2

( 2 x 10 5 )(1 x 10 -3 ) = (4 x 10 5 ) V 2

( 1)(1 x 10 -3 ) = (2) V 2

1 x 10 -3 = (2) V 2

V 2 = ½ x 10 -3

V 2 = 0.5 x 10 -3 m 3 = 0.5 dm 3 = 0.5 लीटर s

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श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र – समस्याएं और समाधान

1. तीन संधारित्र, C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 4 μF, श्रृंखला और समानांतर में जुड़े हुए हैं । एक ऐसे एकल संधारित्र की धारिता ज्ञात कीजिए जिसका प्रभाव इन तीनों संधारित्रों के संयोजन के समान हो।

श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र – समस्याएं और समाधान 1ज्ञात :

संधारित्र C 1 = 2 μ F

संधारित्र C 2 = 4 μ F

संधारित्र C 3 = 4 μ F

वांछित : समतुल्य धारिता (C)

समाधान:

संधारित्र C 2 और C 3 समानांतर क्रम में जुड़े हैं। समतुल्य धारिता क्या होगी?

सी पी = सी 2 + सी 3 = 4 + 4 = 8 μ एफ

संधारित्र C 1 और C p को श्रृंखला में जोड़ा गया है। समतुल्य धारिता क्या होगी?

1/C = 1/C 1 + 1/ C P = 1/2 + 1/ 8 = 4 / 8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μ F

[आईआरपी]

2. पाँच संधारित्र, C 1 = 2 μF, C 2 = 4 μF, C 3 = 6 μF, C 4 = 5 μF, C 5 = 10 μF, श्रृंखला और समानांतर में जुड़े हुए हैं। एक ऐसे एकल संधारित्र की धारिता ज्ञात कीजिए जिसका प्रभाव इन सभी संधारित्रों के संयोजन के समान हो।

ज्ञात :

श्रृंखला और समानांतर में संधारित्र – समस्याएं और समाधान 2संधारित्र सी1 = 2 μF

संधारित्र C 2 = 4 μ F

संधारित्र C 3 = 6 μ F

संधारित्र C 4 = 5 μ F

संधारित्र C 5 = 10 μ F

वांछित : समतुल्य धारिता (C)

समाधान:

संधारित्र C 2 और C 3 समानांतर क्रम में जुड़े हैं। समतुल्य धारिता क्या होगी?

सीपी = सी 2 + सी 3

सीपी = 4 + 6

सीपी = 10 μF​

संधारित्र C₁ , C₂P , C₄ और C₅ श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। समतुल्य धारिता क्या होगी?

1/C = 1/C 1 + 1/ C P + 1/ C 4 + 1/ C 5

1 / C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μ F

[आईआरपी]

एक्सएनएनएक्स सी1 = 3 μF, सी2 = 4 μएफ और C3 = 3 μF और F श्रृंखला और समानांतर क्रम में जुड़े हैं। ज्ञात कीजिए कि विद्युत ऊर्जा पर सर्किट.

ज्ञात :

संधारित्र सी1 = 3 μFश्रृंखला और समानांतर में संधारित्र – समस्याएं और समाधान 3

संधारित्र C 2 = 4 μ F

संधारित्र C 3 = 3 μ F

वांछित : समतुल्य धारिता (C)

समाधान:

संधारित्र C₂ और C₃ समानांतर क्रम में जुड़े हैं। समतुल्य धारिता क्या होगी?

सीपी = सी 2 + सी 3

सीपी = 4 + 3

सीपी = 7 μF​

संधारित्र C 1 और C P को श्रृंखला में जोड़ा गया है। समतुल्य धारिता क्या होगी?

1/C = 1/C 1 + 1/ C P

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

सी = 21/10

C = 2.1 μ F

C = 2.1 x 10 -6 F

परिपथों पर विद्युत ऊर्जा:

E = ½ CV 2

E = ½ ( 2.1 x 10 -6 )(12 2 )

E = ½ (2.1 x 10 -6 )(144)

E = (2.1 x 10 -6 )(72)

E = 151.2 x 10⁻⁶ जूल

E = 1.5 x 10⁻⁶ जूल

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श्रृंखला में संधारित्र – समस्याएं और समाधान

1. चार संधारित्र, C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, श्रृंखला में जुड़े हुए हैं । एक ऐसे एकल संधारित्र की धारिता ज्ञात कीजिए जिसका प्रभाव इन सभी संधारित्रों के संयोजन के समान हो।

ज्ञात :

संधारित्र C 1 = 2 μ F

संधारित्र C 2 = 1 μ F

संधारित्र C 3 = 3 μ F

संधारित्र C 3 = 4 μ F

समतुल्य धारिता ज्ञात करनी है।

समाधान:

समतुल्य धारिता:

1/C = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 + 1/C 4

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

सी = 0.48

संपूर्ण संयोजन की समतुल्य धारिता 0.48 μF है ।

[आईआरपी]

2. यदि P और Q के बीच विभवांतर 12 वोल्ट है , तो संधारित्र C 1 पर आवेश ज्ञात कीजिए …

श्रृंखला में संधारित्र – समस्याएं और समाधान 1ज्ञात :

संधारित्र C 1 = 1 0 μ F = 1 0 x 10 -6 F

संधारित्र C 2 = 2 0 μ F = 2 0 x 10 -6 F

विभवांतर (V) = 12 वोल्ट

ज्ञात करना है: संधारित्र C 1 पर आवेश (Q 1 )

समाधान:

समतुल्य धारिता:

1/C = 1/C 1 + 1/ C 2

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μ F = (20/3) x 10 -6 F

समतुल्य संधारित्र पर विद्युत आवेश :

Q = (C)(V) = (20/3)(12)(10 -6 ) = 80 x 10 -6 C

Q = 80 μC

संधारित्रों को श्रृंखला में इस प्रकार जोड़ा जाता है कि समतुल्य संधारित्रों पर विद्युत आवेश = संधारित्र C 1 पर विद्युत आवेश = संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश ।

संधारित्र C 1 पर विद्युत आवेश 80 μC है ।

[आईआरपी]

3. दो संधारित्र, C 1 = 2 μF और C 2 = 4 μF, श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। संधारित्र आवेशित हैं। संधारित्र C 1 पर विभवांतर 2 वोल्ट है। संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश कितना है?

ज्ञात :

सी एपीए सी आईटोर सी 1 = 2 μ एफ = 2 x 10 -6 एफ

सी एपीए सी आईटोर सी 2 = 4 μ एफ = 4 x 10 -6 एफ

संधारित्र C 1 (V 1 ) पर विभवांतर = 2 वोल्ट

वांछित : संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश ।

समाधान:

संधारित्र C 1 पर विद्युत आवेश :

Q 1 = C 1 V 1 = (2 x 10 -6 )(2) = 4 x 10 -6 C

Q 1 = 4 μC

संधारित्रों को श्रृंखला में इस प्रकार जोड़ा जाता है कि संधारित्र C 1 पर विद्युत आवेश = संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश ।

संधारित्र C 2 पर आवेश 4 μC है ।

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समानांतर क्रम में संधारित्र – समस्याएं और समाधान

1. चार संधारित्र , C 1 = 2 μF, C 2 = 1 μF, C 3 = 3 μF, C 4 = 4 μF, समानांतर क्रम में जुड़े हुए हैं। एक ऐसे एकल संधारित्र की धारिता ज्ञात कीजिए जिसका प्रभाव इन सभी संधारित्रों के संयोजन के समान हो।

ज्ञात :

संधारित्र C 1 = 2 μ F

संधारित्र C 2 = 1 μ F

संधारित्र C 3 = 3 μ F

संधारित्र C 3 = 4 μ F

समतुल्य धारिता ज्ञात करनी है।

समाधान:

समतुल्य धारिता:

C = C 1 + C 2 + C 3

सी = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

संपूर्ण संयोजन की समतुल्य धारिता 9 μF है ।

[आईआरपी]

2. यदि बिंदुओं A और B के बीच विभवांतर 9 वोल्ट है, तो संधारित्र C₂ पर आवेश ज्ञात कीजिए …

समांतर में संधारित्र – समस्याएं और समाधान 1

ज्ञात :

सी एपीए सी आईटोर सी 1 = 20 μ एफ = 20 x 10 -6 एफ

सी एपीए सी आईटोर सी 2 = 30 μ एफ = 30 x 10 -6 एफ

बिंदु A और B के बीच विभवांतर (V AB ) = 9 वोल्ट

ज्ञात करना है : संधारित्र C 2 पर आवेश (Q 2 )

समाधान:

संभावित अंतर:

संधारित्र समानांतर में इस प्रकार जुड़े हैं कि A और B के बीच विभवांतर (V AB ) = संधारित्र C 1 पर विभवांतर (V 1 ) = संधारित्र C 2 पर विभवांतर (V 2 ) = 9 वोल्ट।

संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश :

Q 2 = C 2 V 2 = (30 x 10 -6 )(9) = 270 x 10 -6 C

Q 2 = 270 μC

संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश 27 0 μC है ।

[आईआरपी]

3. तीन संधारित्र, C 1 = 4 μF, C 2 = 2 μF, C 3 = 3 μF, समानांतर क्रम में जुड़े हैं। संधारित्र आवेशित हैं। संधारित्र C 2 पर विभवांतर 4 वोल्ट है। ज्ञात कीजिए

(a) संधारित्र C 1 , C 2 और C 3 पर विद्युत आवेश

(ख) संपूर्ण संयोजन के समतुल्य संधारित्र पर विद्युत आवेश

ज्ञात :

सी एपीए सी आईटोर सी 1 = 4 μ एफ = 4 x 10 -6 एफ

कैपेसिटर C 2 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

कैपेसिटर C 3 = 3 μ F = 3 x 10 -6 F

संधारित्र C 2 पर विभवांतर (V 2 ) = 4 वोल्ट

वांछित : संधारित्र C 3 पर विद्युत आवेश (Q 3 )

समाधान:

(a) संधारित्र C 3 पर विद्युत आवेश

संधारित्र C 3 पर विभवांतर :

संधारित्रों को समानांतर क्रम में इस प्रकार जोड़ा जाता है कि संधारित्र पर विभवांतर C3 (V3) = संधारित्रों पर विभवांतर C2 (V2) = संधारित्रों पर विभवांतर C1 (V1) = समतुल्य संधारित्रों पर विभवांतर (V) = 4 वोल्ट

संधारित्र C 1 पर विद्युत आवेश :

Q 1 = C 1 V 1 = (4 x 10 -6 )(4) = 16 x 10 -6 C

Q 1 = 16 μ C

संधारित्र C 2 पर विद्युत आवेश :

Q 2 = C 2 V 2 = (2 x 10 -6 )(4) = 8 x 10 -6 C

Q 2 = 8 μ C

संधारित्र C 3 पर विद्युत आवेश :

Q 3 = C 3 V 3 = (3 x 10 -6 )(4) = 12 x 10 -6 C

Q 3 = 12 μC

(ख) समतुल्य संधारित्र पर विद्युत आवेश

Q = Q 1 + Q 2 + Q 3

क्यू = 16 μ सी + 8 μ सी + 12 μ सी = 36 μ सी

वैकल्पिक समाधान:

समतुल्य धारिता:

C = C 1 + C 2 + C 3

सी = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 -6 F

समतुल्य संधारित्र पर विभवांतर:

V 1 = V 2 = V 3 = V = 4 वोल्ट

समतुल्य संधारित्र पर विद्युत आवेश:

Q = CV = (9 x 10 -6 )(4) = 36 x 10 -6 C

Q = 36 μC

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