SATHEE: electrostatic-potential-and-capacitance Question 36

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता और धारिता

Question: Q. 6. (i) How many electrons must be added to one plate and removed from other so as to store $25.0 J$ of energy in a $5.0 n F$ parallel plate capacitor ?

(ii) How would you modify this capacitor so that it can store $50.0 J$ of energy without changing the charge on its plates?

U] [SQP 2017-18]

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Solution:

Ans. (i)

$\begin{aligned} C = 5 \times 10^{- 9} F, U = 25 J & U = \frac{Q^{2}}{2 C} & Q^{2} = 2 U C & = 2 \times 25 \times 5 \times 10^{- 9} & Q = 5.0 \times 10^{- 4} C & Q = n e & n = \frac{Q}{e} = \frac{5 \cdot 0 \times 10^{- 4} C}{1.60 \times 10^{- 19}} & = 3 \cdot 125 \times 10^{15} electrons 1 / 2 \end{aligned}$

(ii) Without changing charge on the plates, we can make $C$ half.

$C = \frac{ε_{0} A}{d}$

Double the plate separation or inserting dielectric of dielectric constant of a value such that $C$ will become half.

CBSE Marking Scheme 2017]

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