सद्यः विद्युतता अभ्यास (Sadyah Vidyutata Abhyas)

प्रश्न:

खण्ड मंगनिन से बने एक रेजिस्टर पर निम्नलिखित अवलोकनों से आप क्या निष्कर्ष निकाल सकते हैं? प्रवाह A वोल्टेज V प्रवाह A वोल्टेज V 0.2 3.94 3.0 59.2 0.4 7.87 4.0 78.8 0.6 11.8 5.0 98.6 0.8 15.7 6.0 118.5 1.0 19.7 7.0 138.2 2.0 39.4 8.0 158.0

उत्तर:

चरण 1: प्रदान की गई डेटा का अवलोकन करें।

चरण 2: प्रत्येक प्रवाह मान के लिए वोल्टेज की गणना करें।

चरण 3: डेटा बिन्दुओं को एक ग्राफ पर चित्रित करें।

चरण 4: डेटा बिंदुओं में सर्वश्रेष्ठ रेखा खींचें।

चरण 5: सर्वश्रेष्ठ रेखा का ढांचा की गणना करें।

चरण 6: निष्कर्ष है कि मंगनिन धातु से बना रेजिस्टर प्रवाह और वोल्टेज के बीच एक रैखिक संबंध रखता है, जिसका स्लोप 19.7 वोल्ट प्रति एम्पीयर है।

प्रश्न:

एक ईएमएफ 10 वोल्ट और अंतर्निहित आर 3 डब्ल्यू के एक बैटरी को एक रेजिस्टर से कनेक्ट किया जाता है। यदि सर्किट में प्रवाह 0.5 ए क्यू है, तो रेजिस्टर की आर्द्रता क्या है? सर्किट को बंद किए जाने पर बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज क्या होता है?

उत्तर:

  1. रेजिस्टर की आर्द्रता = 10 वोल्ट / 0.5 ए = 20 ओम
  2. बैटरी का टर्मिनल वोल्टेज = 10 वोल्ट - (0.5 ए x 3 ओम) = 8.5 वोल्ट

प्रश्न:

(a) तीन रेजिस्टर 1Ω,2Ω और 3Ω सीरीज में मिलाए गए हैं। परिणामी को योग की मौजूदा आर्द्रता क्या है? (b) यदि बैटरी को तापमान तकनीकी के लिए मुख्या धातु से बहुत ही कम आँतरिक रेजिस्टेंस के साथ कनेक्ट किया जाता है, तो प्रत्येक रेजिस्टर पर पोटेंशियल गिरावट क्या होती है?

उत्तर:

(a) परिणामी का योगदान 6Ω होता है।

(b) प्रत्येक रेजिस्टर पर पोटेंशियल गिरावट की गणना Ohm’s Law का उपयोग करके की जा सकती है:

रेजिस्टर 1: V = I x R = 12V/6Ω = 2V

रेजिस्टर 2: V = I x R = 12V/6Ω = 2V

रेजिस्टर 3: V = I x R = 12V/6Ω = 2V

प्रश्न:

निक्रोम का उपयोग करने वाले एक हीटिंग तत्त्व को एक 230 वोल्ट आपूर्ति से कनेक्ट किया जाता है, जो कुछ सेकंड के बाद एक स्थिर मान 2.8 ए करता है। यदि कमरे का तापमान 27.0°C है, तो हीटिंग तत्त्व का स्थिर तापमान क्या होगा? निक्रोम की आर्द्रता के तापमान संबंधित जबकि सभी उपलब्धता रेखा के योग का औसत है 1.70×10^−4°C^−1।

उत्तर:

  1. Ohm’s Law का उपयोग करके हीटिंग तत्त्व की आर्द्रता की गणना करें: R = V/I = 230/3.2 = 71.875 Ω

  2. हीटिंग तत्त्व का तापमान निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना करें: T = (R2 - R1)/(α*R1) + T1 जहां R2 होती है हीटिंग तत्त्व की स्थिर तापमान में आर्द्रता, R1 होती है हीटिंग तत्त्व की प्रारंभिक आर्द्रता, α होता है निक्रोम का तापमान विभिन्नता निर्धारण करने वाली आर्द्रता, और T1 होता है हीटिंग तत्त्व का प्रारंभिक तापमान।

  3. सूत्र में मानों का प्रतिस्थापन करें: T = (71.875 - 71.875)/(1.7 x 10^-4 x 71.875) + 27.0 = 27.0°C

  4. इसलिए, हीटिंग तत्त्व का स्थिर तापमान 27.0°C होगा।

प्रश्न:

सही विकल्प चुनें: (a) धातुओं के एलॉयों की आर्द्रता सामग्री धातुओं की आर्द्रता के (बड़े/छोटे) होती है। (b) धातुओं की तुलना में एलॉयों की सामान्यतः बहुत (कम/अधिक) तापमान विभिन्नता आर्द्रता होती है। (c) मंगनिन धातु की आर्द्रता लगभग अवांछित तापमान से असमान होती है।

जवाब (a) स्थिर धारा एक धातु निदेशित्र में फ्लो करती है जिसमें समान्तर धराओं के क्षेत्र में से कौन सी मात्रा सबसे कम है: धारा, धारा घनत्व, विद्युत प्राणी, वेग की तारीख।

जवाब (b) नहीं, ओहम का विधान सभी पारंपरिक तत्वों के लिए लागू नहीं होता है। ओहम के विधान का पालन न करने वाले तत्वों के उदाहरणों में सुपरकंडक्टर, सेमीकंडक्टर और गैर-ओहमिक पदार्थ शामिल हैं।

जवाब (c) एक निम्न वोल्टेज सप्लाई से जहां से उच्च धाराएँ चाहिए, उसे बहुत कम आंतरिक प्रतिरोध होना चाहिए। इसका कारण है कि कम आंतरिक प्रतिरोध वाली सप्लाई परिधान को तोड़ती है और बेहतर प्रदर्शन करने की क्षमता प्रदान करती है।

जवाब (d) उच्च टेंशन (एचटी) सप्लाई, उदाहरण के लिए, 6 किलोवोल्ट का बहुत बड़ा आंतरिक प्रतिरोध होना चाहिए। इसका कारण है कि यह बहुत ऊच्च वोल्टेज को सुरक्षित रखने और शक्ति को प्रसारित करने के लिए आवश्यक रिस्टेंस को नियंत्रित करने में मदद करता है।

यह एक प्रश्न है।

The earth’s surface has a negative surface charge density of 10^−9Cm^−2. The potential difference of 400 kV between the top of the atmosphere and the surface results (due to the low conductivity of the lower atmosphere) in a current of only 1800 A over the entire globe. If there were no mechanism of sustaining atmospheric electric field, how much time (roughly) would be required to neutralise the earth’s surface? (This never happens in practice because there is a mechanism to replenish electric charges, namely the continual thunderstorms and lightning in different parts of the globe). (Radius of earth = 6.37×10^6 m.)

उत्तर:

  1. पृथ्वी के प्रकाश माइक्रो-देन्सिटी की गणना करें: देन्सिटी = माइक्रो-देन्सिटी के बीच प्रस्थ x पृथ्वी की क्षेत्र देन्सिटी = 10^−9 Cm^−2 x 4πr^2 देन्सिटी = 8.08 x 10^14 C

  2. देन्सिटी को शून्य करने के लिए आवश्यक धारा की गणना करें: धारा = देन्सिटी / समय धारा = 8.08 x 10^14 C / t

  3. देन्सिटी को शून्य करने के लिए आवश्यक समय की गणना करें: समय = देन्सिटी / धारा समय = 8.08 x 10^14 C / 1800 A समय = 4.49 x 10^12 s समय = 14.5 मिलियन वर्ष

प्रश्न:

कक्षा के तापमान (27.0 oC) में एक गर्मी तत्व की अंतर्क्षिति 100Ω है। तत्व का तापमान क्या होगा अगर अंतर्क्षिति 117Ω पाई जाती है, यह जानते हुए कि प्रत्येक 180 ΔC के कक्षित्र की तापमान संबंधीय मदार का है 1.70×10^−4 C^−1?

उत्तर:

  1. तत्व के माध्यमिक की तापमान माध्यमिक की गणना करें: मदार = 1.70 x 10^-4 C^-1

  2. तापमान में परिवर्तन की गणना करें: तापमान में परिवर्तन = (117Ω - 100Ω) / (1.70 x 10^-4 C^-1) तापमान में परिवर्तन = 17 / (1.70 x 10^-4) तापमान में परिवर्तन = 10,000 C

  3. तत्व का नया तापमान की गणना करें: नया तापमान = 27.0oC + 10,000 C नया तापमान = 10,000.0oC

प्रश्न:

एक बुरगी व्यवस्था में, एक कोशिका के बीच एमएफ 1.25 V 35.0 cm तार की लंबाई पर संतुलन बिंदु प्रदान करती है। यदि कोशिका को एक अन्य कोशिका द्वारा बदल दिया जाता है और संतुलन बिंदु 63.0 cm पर चला जाता है, दूसरी कोशिका की एमएफ क्या होगी?

उत्तर:

  1. दो कोशिकाओं के संतुलन बिंदु के बीच का अंतर गणना करें: 63.0 cm - 35.0 cm = 28.0 cm

  2. दो कोशिकाओं की एमएफ का अनुपात गणना करें: 28.0 cm / 1.25 V = 22.4

  3. दूसरी कोशिका की एमएफ की गणना करें: 22.4 x 1.25 V = 28.0 V



विषयसूची