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

પોટેન્શિયોમીટરનો સ્લાઇડિંગ કોન્ટેક્ટ $R_p = 1 \Omega$ અવરોધ ધરાવતા પોટેન્શિયોમીટર વાયરની મધ્યમાં છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. સ્લાઇડિંગ કોન્ટેક્ટ દ્વારા $R_e = 2 \Omega$ નો બાહ્ય અવરોધ જોડવામાં આવ્યો છે. $0.9 \text{ V}$ ની બેટરીમાંથી ખેંચાતો કુલ પ્રવાહ શોધો. ($\text{ A}$ માં)

પોટેન્શિયોમીટર વડે કોષનો આંતરિક અવરોધ નક્કી કરવા માટે,જ્યારે કોષને $5 \Omega$ ના અવરોધ સાથે શંટ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંતુલન લંબાઈ $250 \ cm$ મળે છે. જ્યારે કોષને $20 \Omega$ ના અવરોધ સાથે શંટ કરવામાં આવે છે,ત્યારે પોટેન્શિયોમીટર વાયરની સંતુલન લંબાઈ $400 \ cm$ મળે છે. કોષનો આંતરિક અવરોધ કેટલો હશે ($Omega$ માં)?

આકૃતિમાં દર્શાવેલ પોટેન્શિયોમીટર સર્કિટમાં,જ્યારે સ્વિચ $S$ ખુલ્લી હોય ત્યારે સંતુલન લંબાઈ $l = 60 \ cm$ છે. જ્યારે સ્વિચ $S$ બંધ કરવામાં આવે અને $R$ નું મૂલ્ય $5 \ \Omega$ હોય ત્યારે સંતુલન લંબાઈ $l' = 50 \ cm$ મળે છે. કોષ $C'$ નો આંતરિક અવરોધ : .............. $\Omega$ છે.

પોટેન્શિયોમીટરના તારની લંબાઈ $l$ છે. $E$ emf ધરાવતો એક કોષ તારના ધન છેડાથી $\left(\frac{l}{3}\right)$ લંબાઈ પર સંતુલિત થાય છે. જો તારની લંબાઈમાં $\left(\frac{l}{2}\right)$ નો વધારો કરવામાં આવે,તો તે જ કોષ માટે સંતુલન બિંદુ કેટલા અંતરે મળશે? (પ્રાથમિક પરિપથમાં રહેલ કોષ આદર્શ છે અને પ્રાથમિક પરિપથમાં કોઈ શ્રેણી અવરોધ નથી.)

$100 \ cm$ લંબાઈ અને $3 \ \Omega$ અવરોધ ધરાવતો પોટેન્શિયોમીટરનો તાર,$8 \ \Omega$ ના અવરોધ અને $4 \ V$ ના એક્યુમ્યુલેટર (જેનો આંતરિક અવરોધ $1 \ \Omega$ છે) સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે. $E$ જેટલું e.m.f. ધરાવતો એક કોષ તારની $50 \ cm$ લંબાઈ પર સંતુલિત થાય છે. તો કોષનું e.m.f. કેટલું હશે ($V$ 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