પોટેન્શિયોમીટરના પ્રયોગમાં,$V_B = 10 \, V$ અને ચલ અવરોધ $R = 50 \, \Omega$ પર સેટ કરેલ છે (આકૃતિ). એક વિદ્યાર્થી $8 \, V$ ની આસપાસની બેટરી $E_1$ નું વોલ્ટેજ માપવા માંગે છે,પરંતુ તેને કોઈ તટસ્થ બિંદુ (null point) મળતું નથી. ત્યારબાદ તે $R$ ઘટાડીને $10 \, \Omega$ કરે છે અને પોટેન્શિયોમીટરના છેલ્લા $(4^{th})$ વિભાગ પર તટસ્થ બિંદુ મેળવે છે. પોટેન્શિયોમીટરના તારનો અવરોધ અને એકમ લંબાઈ દીઠ પોટેન્શિયલ ડ્રોપ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે પોટેન્શિયોમીટરના તારનો અવરોધ $R'$ છે અને તેની કુલ લંબાઈ $L = 4 \, m$ છે (દરેક $1 \, m$ ના $4$ વિભાગો ધારીને).
$1$. જ્યારે $R = 50 \, \Omega$ હોય,ત્યારે તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $V_{wire} = \frac{10 \times R'}{50 + R'}$ છે. $E_1 \approx 8 \, V$ માટે કોઈ તટસ્થ બિંદુ મળતું નથી,તેથી આખા તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $E_1$ કરતા ઓછો હોવો જોઈએ.
$\frac{10 R'}{50 + R'} < 8 \Rightarrow 10 R' < 400 + 8 R' \Rightarrow 2 R' < 400 \Rightarrow R' < 200 \, \Omega$.
$2$. જ્યારે $R = 10 \, \Omega$ હોય,ત્યારે તટસ્થ બિંદુ $4^{th}$ વિભાગ પર છે,એટલે કે સંતુલન લંબાઈ $l$ એ $3 \, m$ અને $4 \, m$ ની વચ્ચે છે. તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $V'_{wire} = \frac{10 \times R'}{10 + R'}$ છે.
તટસ્થ બિંદુ $4^{th}$ વિભાગ પર હોવાની શરત એ છે કે $3 \, m$ પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $8 \, V$ કરતા ઓછો અને $4 \, m$ પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $8 \, V$ કરતા વધારે હોવો જોઈએ.
$\frac{3}{4} V'_{wire} < 8 < V'_{wire} \Rightarrow \frac{3}{4} \left( \frac{10 R'}{10 + R'} \right) < 8 < \frac{10 R'}{10 + R'}$.
$8 < \frac{10 R'}{10 + R'}$ પરથી,આપણને $80 + 8 R' < 10 R' \Rightarrow 2 R' > 80 \Rightarrow R' > 40 \, \Omega$ મળે છે.
$\frac{7.5 R'}{10 + R'} < 8$ પરથી,આપણને $7.5 R' < 80 + 8 R' \Rightarrow -0.5 R' < 80$ મળે છે (જે ધન $R'$ માટે હંમેશા સાચું છે).
પ્રથમ શરત $R' < 200 \, \Omega$ સાથે જોડતા,અવરોધ $R'$ એ $40 \, \Omega < R' < 200 \, \Omega$ ની રેન્જમાં છે.
પોટેન્શિયલ ગ્રેડિયન્ટ $\phi = \frac{V'_{wire}}{4} = \frac{10 R'}{4(10 + R')} \, V/m$ છે.

Explore More

Similar Questions

પોટેન્શિયોમીટરની સંવેદનશીલતા શેના દ્વારા વધારી શકાય છે?

પોટેન્શિયોમીટરની મદદથી,આપણે આપેલ કોષના emf નું મૂલ્ય નક્કી કરી શકીએ છીએ. પોટેન્શિયોમીટરની સંવેદનશીલતા:

એક કોષ માટે તટસ્થ લંબાઈ $0.60 \, m$ મળે છે. પ્રથમ કોષ કરતા $0.1 \, V$ ઓછો $emf$ ધરાવતા બીજા કોષ માટે તટસ્થ લંબાઈ $0.55 \, m$ મળે છે,તો બંને કોષોના $emf$ કેટલા હશે?

$1.5\,\Omega$ આંતરિક અવરોધ અને $1.5\,V$ $e.m.f.$ ધરાવતો એક કોષ પોટેન્શિયોમીટરના તાર પર $500\,cm$ અંતરે સંતુલન બિંદુ આપે છે. જો સંતુલન બિંદુ અને કોષની વચ્ચે $15\,\Omega$ નો તાર જોડવામાં આવે,તો સંતુલન બિંદુ કઈ તરફ ખસશે?

પોટેન્શિયોમીટરમાં (આકૃતિ જુઓ) જ્યારે $1.6 \ V$ emf ધરાવતી જાણીતી બેટરીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે $400 \ mm$ લંબાઈ પર સંતુલન બિંદુ મળે છે. આ બેટરીને દૂર કર્યા પછી,અજ્ઞાત emf ધરાવતી બીજી બેટરીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને $650 \ mm$ લંબાઈ પર સંતુલન બિંદુ મળે છે. અજ્ઞાત બેટરીનું emf ............. $V$ છે. ($V$ માં)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo