Mix Examples - Electricity Questions in Gujarati

(A) એમીટર એ પરિપથમાં વિદ્યુત પ્રવાહ માપવા માટે વપરાતું સાધન છે.
પ્રવાહને સચોટ રીતે માપવા માટે,તેને પરિપથના ઘટકો સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે.
જો એમીટરનો અવરોધ વધારે હોય,તો તે પરિપથમાંથી વહેતા કુલ પ્રવાહને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી દેશે,જેના પરિણામે ખોટું માપન મળે છે.
તેથી,આદર્શ એમીટરને ખૂબ જ ઓછો અવરોધ ધરાવતું બનાવવામાં આવે છે જેથી તે વિદ્યુત પ્રવાહના વહનમાં અવરોધ ન ઊભો કરે.

(N/A) એમીટરને ખૂબ જ ઓછો અવરોધ ધરાવતું બનાવવામાં આવે છે જેથી તે પરિપથમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કર્યા વિના વિદ્યુતપ્રવાહ માપી શકે. જ્યારે તેને સમાંતર જોડવામાં આવે છે,ત્યારે એમીટરના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત પરિપથના અન્ય ઘટકો જેટલો જ હોય છે. તેના અત્યંત ઓછા અવરોધને કારણે,ઓહ્મના નિયમ $(I = V/R)$ મુજબ એમીટરમાંથી ખૂબ જ મોટો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે. આ અતિશય વિદ્યુતપ્રવાહ નોંધપાત્ર ઉષ્મા $(H = I^2Rt)$ ઉત્પન્ન કરે છે,જેના કારણે એમીટરના આંતરિક ઘટકો વધુ ગરમ થઈને બળી જાય છે.

(B) આદર્શ એમીટરને પરિપથમાં પ્રવાહના વહેણને અસર કર્યા વિના વિદ્યુતપ્રવાહ માપવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે.
પ્રવાહમાં કોઈ ફેરફાર ન થાય તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે,આદર્શ એમીટરનો અવરોધ શૂન્ય હોવો જોઈએ.
જો અવરોધ શૂન્ય ન હોય,તો તે એમીટરની આસપાસ વોલ્ટેજ ડ્રોપનું કારણ બને છે,જેનાથી પરિપથમાં કુલ વિદ્યુતપ્રવાહ બદલાઈ જાય છે.

(D) આદર્શ વોલ્ટમીટરને પરિપથના બે બિંદુઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે કે તે પરિપથમાંથી કોઈ પણ વિદ્યુતપ્રવાહ ખેંચતું નથી.
વોલ્ટમીટરમાંથી કોઈ પણ વિદ્યુતપ્રવાહ વહેતો નથી તેની ખાતરી કરવા માટે,તેનો અવરોધ અત્યંત વધારે હોવો જોઈએ.
તેથી,આદર્શ વોલ્ટમીટરનો અવરોધ અનંત માનવામાં આવે છે.

(C) વિશિષ્ટ અવરોધ, જેને રેઝિસ્ટિવિટી $(\rho)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે દ્રવ્યનો આંતરિક ગુણધર્મ છે。
તે માત્ર દ્રવ્યના પ્રકાર અને વાહકના તાપમાન પર આધાર રાખે છે。
તે વાહકના ભૌતિક પરિમાણો, જેમ કે તેની લંબાઈ અથવા આડછેદના ક્ષેત્રફળ પર આધાર રાખતું નથી。
તેથી, બંને તાર એક જ દ્રવ્યમાંથી બનેલા હોવાથી, તેમની જાડાઈ ગમે તે હોય, તેમનો વિશિષ્ટ અવરોધ સમાન જ રહેશે。

(B) જ્યારે ગીઝર જેવા ઉચ્ચ પાવરવાળા ઉપકરણને ચાલુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સ્ત્રોતમાંથી મોટા પ્રમાણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ ખેંચે છે.
સપ્લાય લાઈનો અને સ્ત્રોતના આંતરિક અવરોધને કારણે,આ ઉચ્ચ પ્રવાહ સપ્લાય લાઈનોમાં નોંધપાત્ર પોટેન્શિયલ ડ્રોપ (વોલ્ટેજ ડ્રોપ) પેદા કરે છે.
પરિણામે,બલ્બને મળતો વોલ્ટેજ ક્ષણિક રીતે ઘટી જાય છે.
બલ્બ દ્વારા વપરાતો પાવર $P = V^2 / R$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,તેથી વોલ્ટેજ $(V)$ માં ઘટાડો થવાથી બલ્બનો પાવર આઉટપુટ ઘટે છે,જેના કારણે તે ઝાંખો દેખાય છે.

(N/A) વાહકમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા જૂલના ઉષ્મીય નિયમ $H = I^2Rt$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $I$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે,$R$ એ અવરોધ છે અને $t$ એ સમય છે.
વિદ્યુત કેબલ્સ તાંબા અથવા એલ્યુમિનિયમ જેવા સારા વાહકોમાંથી બનેલા હોવાથી,તેમનો વિદ્યુત અવરોધ $(R)$ ખૂબ ઓછો હોય છે.
તેની સામે,વિદ્યુત બલ્બનો ફિલામેન્ટ ટંગસ્ટનનો બનેલો હોય છે,જેનું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું હોય છે અને પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે તેનો વિદ્યુત અવરોધ $(R)$ પણ ખૂબ ઊંચો હોય છે.
ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા $(H)$ એ અવરોધ $(R)$ ના સમપ્રમાણમાં હોવાથી,ફિલામેન્ટનો ઊંચો અવરોધ વધુ ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે,જ્યારે કેબલ્સનો ઓછો અવરોધ ન્યૂનતમ ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે.

(N/A) પરિપથ બનાવવા માટે,$3\, V$ ની બેટરી બનાવવા માટે $1.5\, V$ ના બે કોષોને શ્રેણીમાં જોડો.
આ બેટરીને $5\, \Omega$,$10\, \Omega$ અને $15\, \Omega$ ના ત્રણ અવરોધો અને એક પ્લગ કળ સાથે શ્રેણીમાં જોડો.
આકૃતિ નીચે મુજબ છે.

(N/A) વિદ્યુત પરિપથ એ એક સતત અને બંધ માર્ગ છે જેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે.
ખુલ્લો પરિપથ એવો પરિપથ છે જેમાં માર્ગ તૂટેલો હોય છે અથવા સ્વિચ $OFF$ સ્થિતિમાં હોય છે,જેના કારણે વિદ્યુત પ્રવાહ વહી શકતો નથી.
બંધ પરિપથ એવો પરિપથ છે જેમાં માર્ગ પૂર્ણ હોય છે અને સ્વિચ $ON$ સ્થિતિમાં હોય છે,જેનાથી વિદ્યુત પ્રવાહ સતત વહી શકે છે.

(A) આપેલા અવરોધોના સમૂહમાંથી લઘુત્તમ સમતુલ્ય અવરોધ મેળવવા માટે,તેમને સમાંતર જોડાણમાં જોડવા જોઈએ.
સમાંતર જોડાણમાં જોડાયેલા અવરોધો માટે,સમતુલ્ય અવરોધ $R_p$ શોધવાનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \frac{1}{R_4}$
આપેલા મૂલ્યો $R_1 = 4\, \Omega, R_2 = 8\, \Omega, R_3 = 12\, \Omega$ અને $R_4 = 24\, \Omega$ મૂકતા:
$\frac{1}{R_p} = \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{12} + \frac{1}{24}$
$4, 8, 12$ અને $24$ નો લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી $(LCM)$ $24$ છે.
$\frac{1}{R_p} = \frac{6 + 3 + 2 + 1}{24} = \frac{12}{24} = \frac{1}{2}$
તેથી,$R_p = 2\, \Omega$.

(N/A) નાઈક્રોમ એક મિશ્રધાતુ છે જે ઉચ્ચ વિદ્યુત અવરોધકતા ધરાવે છે,જેના કારણે જ્યારે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે ત્યારે તે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે.
વધુમાં,તેનું ગલનબિંદુ ખૂબ જ ઊંચું હોય છે,જે તેને કાર્ય દરમિયાન અત્યંત ગરમ થવા છતાં ઓગળતા કે બળી જતા અટકાવે છે.

(B) વાહકનો અવરોધ $R$ તેની લંબાઈ $l$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જેનું સૂત્ર $R = \rho \frac{l}{A}$ છે,જ્યાં $\rho$ એ અવરોધકતા છે અને $A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે.
કારણ કે $R \propto l$,જો લંબાઈ $l$ ને અડધી $(l' = l/2)$ કરવામાં આવે,તો નવો અવરોધ $R'$ એ $R' = \rho \frac{l/2}{A} = \frac{1}{2} R$ થશે.
તેથી,અવરોધ તેના મૂળ મૂલ્ય કરતા અડધો થઈ જાય છે.

(A) જ્યારે ધાતુના વાહકનું તાપમાન વધારવામાં આવે છે,ત્યારે ધાતુની લેટીસમાં રહેલા પરમાણુઓ અથવા આયનો વધુ કંપન કરે છે. આના કારણે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અને કંપન કરતા પરમાણુઓ વચ્ચે અથડામણ વધુ વાર થાય છે,જે વિદ્યુત પ્રવાહના વહનમાં અવરોધ વધારે છે. તેથી,તાપમાન વધવાથી વાહકનો અવરોધ વધે છે.

(N/A) શ્રેણી પરિપથની આકૃતિ દોરવા માટે, ઘટકોને એક પછી એક એક જ લૂપમાં જોડો। પરિપથમાં $1.5 \, V$ નો કોષ, $10 \, \Omega$ અને $15 \, \Omega$ ના બે અવરોધ અને એક પ્લગ કળનો સમાવેશ થાય છે, જે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ શ્રેણી જોડાણમાં જોડાયેલા છે।

(B) તાંબા અને એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ વિદ્યુત પ્રવાહના વહન માટે કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમની વિદ્યુત અવરોધકતા ખૂબ જ ઓછી હોય છે.
આ ઓછી અવરોધકતાને કારણે,તેઓ વિદ્યુતના ઉત્તમ વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ઉષ્મા સ્વરૂપે ન્યૂનતમ ઉર્જાના વ્યય સાથે વિદ્યુત પ્રવાહને વહેવા દે છે.
વધુમાં,તેઓ પ્રમાણમાં સસ્તા છે અને સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,જે તેમને લાંબા અંતરના પાવર ટ્રાન્સમિશન માટે યોગ્ય બનાવે છે.

(A) ચાંદી $(Ag)$ ને તમામ ધાતુઓમાં ઉષ્માના શ્રેષ્ઠ સુવાહક તરીકે ગણવામાં આવે છે. તાંબુ $(Cu)$ પણ ઉષ્માનું ઉત્તમ સુવાહક છે અને તેનો ઉપયોગ રસોઈના વાસણો અને વિદ્યુત વાયરિંગમાં મોટા પાયે થાય છે.

(A) આપેલ છે: વિદ્યુતભાર $Q = 12 \, C$,સમય $t = 4 \, s$.
વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ નું સૂત્ર $I = \frac{Q}{t}$ છે.
કિંમતો મૂકતા,આપણને મળે છે $I = \frac{12 \, C}{4 \, s} = 3 \, A$.
તેથી,કોષ દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો વિદ્યુતપ્રવાહ $3 \, A$ છે.

(A) આપેલ છે: વિદ્યુતપ્રવાહ $I = 1 \, A$, સમય $t = 1 \, s$.
આપણે જાણીએ છીએ કે વિદ્યુતભાર $Q = I \times t$.
તેથી, $Q = 1 \, A \times 1 \, s = 1 \, C$.
એક ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19} \, C$ છે.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $n = \frac{Q}{e}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $n = \frac{1 \, C}{1.6 \times 10^{-19} \, C}$.
$n = 0.625 \times 10^{19} = 6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન પ્રતિ સેકન્ડ.

(N/A) વિદ્યુત પરિપથમાં બે બિંદુઓ વચ્ચેનો સ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે વપરાતા સાધનને $Voltmeter$ (વોલ્ટમીટર) કહેવામાં આવે છે。
સ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે, $Voltmeter$ ને હંમેશા તે બે બિંદુઓની વચ્ચે $parallel$ (સમાંતર) ક્રમમાં જોડવામાં આવે છે。

(D) વોલ્ટમીટરનો ઉપયોગ પરિપથના બે બિંદુઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે થાય છે. તે પરિપથમાંથી કોઈ પણ વિદ્યુતપ્રવાહ ખેંચતું નથી તેની ખાતરી કરવા માટે (જે માપવામાં આવતા વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતને બદલી શકે છે),તેનો અવરોધ ખૂબ જ વધારે હોવો જોઈએ. આદર્શ વોલ્ટમીટર માટે,અવરોધ અનંત માનવામાં આવે છે.

(N/A)

વોલ્ટમીટર	એમીટર
$(a)$ તેનો ઉપયોગ પરિપથના બે બિંદુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે થાય છે.	$(a)$ તેનો ઉપયોગ પરિપથમાં વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહને માપવા માટે થાય છે.
$(b)$ તેને હંમેશા ઘટકને સમાંતર જોડવામાં આવે છે.	$(b)$ તેને હંમેશા ઘટક સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે.
$(c)$ તેનો અવરોધ ખૂબ જ ઊંચો હોય છે જેથી તેમાંથી ન્યૂનતમ પ્રવાહ વહે.	$(c)$ તેનો અવરોધ ખૂબ જ ઓછો હોય છે જેથી તેના પર ન્યૂનતમ વોલ્ટેજ ડ્રોપ થાય.

(N/A) મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$1 \text{ mA (મિલીએમ્પીયર)} = 10^{-3} \text{ A} = \frac{1}{1000} \text{ A}$
$1 \text{ } \mu\text{A (માઇક્રોએમ્પીયર)} = 10^{-6} \text{ A} = \frac{1}{1000000} \text{ A}$
$(b)$ બેટરી અને રિઓસ્ટેટની સંજ્ઞાઓ આપેલી આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.

(A) લોખંડ એ સારું વાહક છે. તેનું કારણ એ છે કે વિદ્યુત વાહકતા એ અવરોધકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. લોખંડની અવરોધકતા $(10 \times 10^{-8} \; \Omega m)$ એ પારો $(94 \times 10^{-8} \; \Omega m)$ કરતા ઘણી ઓછી હોવાથી,લોખંડમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ સરળતાથી વહી શકે છે.
$(b)$ પદાર્થ $A$ અવાહક તરીકે વર્તશે. અવાહક એવા પદાર્થો છે જે વિદ્યુતપ્રવાહના વહનમાં ખૂબ જ વધારે અવરોધ પેદા કરે છે,જે ખૂબ જ ઊંચી અવરોધકતા દર્શાવે છે. પદાર્થ $A$ ની અવરોધકતા $(10^{10}-10^{14} \; \Omega m)$ એ પદાર્થ $B$ ની સરખામણીમાં ઘણી વધારે હોવાથી,તે અવાહક તરીકે વર્તે છે.

(N/A) મિશ્રધાતુઓ ઊંચા તાપમાને સરળતાથી ઓક્સિડેશન પામતી નથી,જે તેમને ક્ષારણ (corrosion) સામે વધુ પ્રતિરોધક બનાવે છે.
$(b)$ મિશ્રધાતુઓની વિદ્યુત અવરોધકતા શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા વધારે (વિદ્યુત વાહકતા ઓછી) હોય છે,જેના કારણે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થતા તે વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

(A) જાડા તારનો અવરોધ ઓછો હશે.
અવરોધના સૂત્ર $R = \rho \frac{L}{A}$ મુજબ,જ્યાં $R$ એ અવરોધ છે,$\rho$ એ અવરોધકતા છે,$L$ એ લંબાઈ છે અને $A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે.
બંને તાર એક જ દ્રવ્યના બનેલા હોવાથી,તેમની અવરોધકતા $(\rho)$ સમાન રહે છે.
ચોક્કસ લંબાઈ માટે,અવરોધ એ આડછેદના ક્ષેત્રફળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(R \propto \frac{1}{A})$.
પાતળા તારની સરખામણીમાં જાડા તારનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ વધારે હોય છે.
તેથી,જાડો તાર વિદ્યુતપ્રવાહના વહનમાં ઓછો અવરોધ પેદા કરે છે,જેના પરિણામે તેનો અવરોધ ઓછો હોય છે.

(N/A) ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રીના હીટિંગ એલિમેન્ટ તરીકે વપરાતા પદાર્થમાં નીચે મુજબની બે ખાસિયતો હોવી જોઈએ:
$(a)$ ઊંચી અવરોધકતા (High resistivity): આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે જ્યારે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય ત્યારે જૂલના તાપીય નિયમ $(H = I^2Rt)$ મુજબ પદાર્થ પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે.
$(b)$ ઊંચું ગલનબિંદુ (High melting point): આ ગુણધર્મને કારણે સતત કાર્ય દરમિયાન એલિમેન્ટ ખૂબ ગરમ થઈ જાય તો પણ તે પીગળી જતું નથી કે તૂટી જતું નથી.

(N/A) $(i)$ ટંગસ્ટનનો ઉપયોગ વિદ્યુત બલ્બના ફિલામેન્ટ બનાવવા માટે થાય છે કારણ કે:
$(a)$ ટંગસ્ટનનું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું $(3380 \ ^\circ C)$ હોય છે,જે તેને પીગળ્યા વિના ઊંચા તાપમાને પ્રકાશિત રહેવા દે છે.
$(b)$ તેની અવરોધકતા (resistivity) ઊંચી હોય છે,જેના કારણે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થતા તે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.
$(ii)$ તાંબા અને એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ વિદ્યુત પ્રવાહના વહન માટે થાય છે કારણ કે:
$(a)$ તેમની વિદ્યુત અવરોધકતા ખૂબ ઓછી હોય છે,જે વહન દરમિયાન ઉર્જાનો વ્યય ઘટાડે છે.
$(b)$ તેઓ વિદ્યુતના ઉત્તમ વાહક છે,જે લાંબા અંતર સુધી વિદ્યુત પ્રવાહને કાર્યક્ષમ રીતે વહેવા દે છે.

(A) પાવર $P$ અને વોલ્ટેજ $V$ અનુક્રમે $P = 100 \, W$ અને $V = 250 \, V$ આપેલ છે.
વિદ્યુત પાવરના સૂત્ર $P = \frac{V^2}{R}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણે અવરોધ $R$ શોધવા માટે તેને આ રીતે લખી શકીએ:
$R = \frac{V^2}{P}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$R = \frac{250 \times 250}{100} = \frac{62500}{100} = 625 \, \Omega$.
આમ,બલ્બનો અવરોધ $625 \, \Omega$ છે.

(N/A) સ્થિતિમાન: વિદ્યુતક્ષેત્રમાં કોઈ બિંદુએ સ્થિતિમાન એટલે અનંત અંતરેથી એકમ ધન વિદ્યુતભારને તે બિંદુ સુધી લાવવા માટે કરવા પડતા કાર્યનું મૂલ્ય.
સ્થિતિમાનનો તફાવત: વિદ્યુત પરિપથમાં બે બિંદુઓ વચ્ચેનો સ્થિતિમાનનો તફાવત એટલે એકમ ધન વિદ્યુતભારને એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી લઈ જવા માટે કરવા પડતા કાર્યનું મૂલ્ય.
સ્થિતિમાન અને સ્થિતિમાનના તફાવત બંનેનો $SI$ એકમ વોલ્ટ $(V)$ છે.

(N/A) જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત વાહકના બે બિંદુઓ વચ્ચે $1$ કુલંબ વિદ્યુતભારને એક બિંદુથી બીજા બિંદુ સુધી લઈ જવા માટે $1$ જૂલ કાર્ય કરવું પડે,ત્યારે તે બે બિંદુઓ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $1$ વોલ્ટ કહેવાય છે.
ગાણિતિક રીતે,$V = W / Q$,જ્યાં $V = 1$ વોલ્ટ,$W = 1$ જૂલ અને $Q = 1$ કુલંબ છે.

(N/A) $Ohm$ નો નિયમ નીચેની પરિસ્થિતિઓમાં પાળવામાં આવતો નથી:
$(i)$ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત $(V)$ અને વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ વચ્ચેનો સંબંધ અરેખીય (non-linear) હોય છે.
$(ii)$ $V$ ના આપેલ મૂલ્ય માટે,$I$ ના એક કરતા વધુ મૂલ્યો મળે છે (એટલે કે,સંબંધ અનન્ય નથી).
$(iii)$ $V$ અને $I$ વચ્ચેનો સંબંધ $V$ ની સંજ્ઞા (sign) પર આધાર રાખે છે (એટલે કે,જો પ્રવાહની દિશા ઉલટાવવામાં આવે,તો સમાન વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત માટે પ્રવાહનું મૂલ્ય બદલાય છે).

(N/A) વાહકના બે છેડા વચ્ચે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત જાળવી રાખવા માટે વપરાતા સાધનને કોષ (cell) અથવા બેટરી કહેવામાં આવે છે.
કોષની પરિપથ સંજ્ઞામાં બે સમાંતર ઉભી રેખાઓ હોય છે,જેમાં લાંબી રેખા ધન ધ્રુવ $(+)$ અને ટૂંકી અને જાડી રેખા ઋણ ધ્રુવ $(-)$ દર્શાવે છે.
કોષની પરિપથ સંજ્ઞા:
$| |$ (લાંબી રેખા: $+$,ટૂંકી રેખા: $-$)

(N/A) વિદ્યુત પ્રવાહની ઉષ્મીય અસરનો ઉપયોગ વિવિધ વિદ્યુત ઉપકરણોમાં ચોક્કસ હેતુઓ માટે ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
કેટલાક સામાન્ય વ્યવહારુ ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$1$. ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રી: કપડાં પ્રેસ કરવા માટે વપરાય છે.
$2$. ઇલેક્ટ્રિક ટોસ્ટર: બ્રેડને શેકવા માટે વપરાય છે.
$3$. ઇલેક્ટ્રિક ઓવન: બેકિંગ અને રાંધવા માટે વપરાય છે.
$4$. ઇલેક્ટ્રિક કેટલ: પાણી ઉકાળવા માટે વપરાય છે.
$5$. ઇલેક્ટ્રિક ગીઝર: પાણી ગરમ કરવા માટે વપરાય છે.
$6$. ઇલેક્ટ્રિક ફ્યુઝ: એક સુરક્ષા ઉપકરણ જે વધુ પડતો વિદ્યુત પ્રવાહ વહે ત્યારે પીગળી જાય છે અને પરિપથ તોડી નાખે છે,જેથી ઉપકરણોને નુકસાનથી બચાવી શકાય છે.
$7$. ઇલેક્ટ્રિક બલ્બ: ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટ દ્વારા પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉષ્મીય અસરનો ઉપયોગ કરે છે.

(N/A) મેંગેનિન (Manganin) અથવા કોન્સ્ટન્ટન (Constantan) જેવી મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ પ્રમાણિત અવરોધકો બનાવવા માટે થાય છે કારણ કે તેમનો અવરોધનો તાપમાન ગુણાંક (temperature coefficient of resistance) ખૂબ જ ઓછો હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે તાપમાનમાં ફેરફાર થવા છતાં મિશ્રધાતુના અવરોધમાં નહિવત ફેરફાર થાય છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે કાર્યકારી તાપમાનમાં વધઘટ થાય તો પણ અવરોધનું મૂલ્ય સ્થિર રહે છે.

(A) ઓમના નિયમ મુજબ, $V = IR$, જેનો અર્થ થાય છે કે $R = V/I$.
$V-I$ આલેખમાં, રેખાનો ઢાળ અવરોધ $(R = \text{slope} = \tan \theta)$ દર્શાવે છે.
આલેખ $B$ ની સરખામણીમાં આલેખ $A$ નો ઢાળ ઓછો છે, જેનો અર્થ છે કે આલેખ $A$ ઓછો અવરોધ દર્શાવે છે.
અવરોધકોના સમાંતર જોડાણમાં, સમતુલ્ય અવરોધ હંમેશા વ્યક્તિગત અવરોધો કરતા ઓછો હોય છે, જ્યારે શ્રેણી જોડાણમાં, સમતુલ્ય અવરોધ વ્યક્તિગત અવરોધોના સરવાળા જેટલો એટલે કે વધારે હોય છે.
તેથી, આલેખ $A$ સમાંતર જોડાણ દર્શાવે છે કારણ કે તે ઓછા અવરોધના મૂલ્યને અનુરૂપ છે.

(A) બલ્બનો અવરોધ $R = \frac{V^2}{P}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બધા બલ્બનું વોલ્ટેજ રેટિંગ સમાન $(V = 220 \ V)$ હોવાથી,અવરોધ એ પાવરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(R \propto \frac{1}{P})$.
તેથી,$40 \ W$ ના બલ્બનો અવરોધ સૌથી વધુ છે.
જ્યારે બલ્બને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે,ત્યારે દરેક બલ્બમાંથી સમાન વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ વહે છે.
દરેક બલ્બમાં વપરાતો પાવર (પ્રકાશ) $P_{actual} = I^2 R$ દ્વારા મળે છે.
શ્રેણી જોડાણમાં $I$ સમાન હોવાથી,પ્રકાશ એ અવરોધના સમપ્રમાણમાં હોય છે $(P_{actual} \propto R)$.
$40 \ W$ ના બલ્બનો અવરોધ સૌથી વધુ હોવાથી,તે સૌથી વધુ પાવર વાપરશે અને સૌથી વધુ પ્રકાશિત થશે.

(N/A) વોલ્ટમીટર એ વિદ્યુત પરિપથમાં બે બિંદુઓ વચ્ચેનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે વપરાતું સાધન છે.
તેને હંમેશા જે ઘટક કે પરિપથના ભાગમાં વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત માપવાનો હોય,તેની સાથે સમાંતર જોડાણમાં જોડવામાં આવે છે.

(N/A) વિદ્યુત પ્રવાહ એટલે વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતભારના વહનનો દર.
ગાણિતિક રીતે,તેને $I = \frac{Q}{t}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $I$ એ વિદ્યુત પ્રવાહ છે,$Q$ એ આડછેદમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર છે અને $t$ એ લાગતો સમય છે.
વિદ્યુત પ્રવાહનો $SI$ એકમ એમ્પીયર $(A)$ છે.

(A) કોઈ બિંદુ આગળ વિદ્યુતસ્થિતિમાન $V$ એટલે એકમ ધન વિદ્યુતભાર $q$ ને અનંત અંતરેથી તે બિંદુ સુધી લાવવા માટે કરવું પડતું કાર્ય $W$ છે.
તેનું સૂત્ર $V = \frac{W}{q}$ છે.
અહીં આપેલ કિંમતો $W = 2 \times 10^{-3} \text{ J}$ અને $q = 10 \times 10^{-6} \text{ C}$ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$V = \frac{2 \times 10^{-3}}{10 \times 10^{-6}} = \frac{2}{10} \times 10^{(-3 + 6)} = 0.2 \times 10^3 = 200 \text{ V}$.
આમ, બિંદુ $P$ આગળ વિદ્યુતસ્થિતિમાન $200 \text{ V}$ થશે.

(N/A) જો કોઈ વાહકમાંથી $1$ સેકન્ડમાં $1$ કુલંબ વિદ્યુતભાર વહેતો હોય,તો તે વાહકમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ $1$ એમ્પીયર છે તેમ કહેવાય. ગાણિતિક રીતે,તેને $I = Q/t$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $I = 1 \text{ A}$,$Q = 1 \text{ C}$ અને $t = 1 \text{ s}$ છે.

(N/A) અવરોધ એ વાહકનો એવો ગુણધર્મ છે જે તેમાંથી વહેતા વિદ્યુતભારના પ્રવાહનો વિરોધ કરે છે.
જ્યારે વાહકના બે છેડા વચ્ચે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત લાગુ પાડવામાં આવે છે,ત્યારે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ગતિ કરવાનું શરૂ કરે છે,જેનાથી વિદ્યુતપ્રવાહ રચાય છે.
તેમની ગતિ દરમિયાન,આ ઇલેક્ટ્રોન વાહકના અન્ય ઇલેક્ટ્રોન અને પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે.
આ અથડામણો ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહને અવરોધે છે,જેનાથી વિદ્યુતપ્રવાહનો વિરોધ થાય છે.
વિદ્યુતપ્રવાહના વહેણ સામેના આ વિરોધને વાહકનો અવરોધ કહેવામાં આવે છે.
અવરોધનો $SI$ એકમ $\text{ohm}$ $(\Omega)$ છે.

(N/A) વાહકો એવા પદાર્થો છે જેમાં મોટી સંખ્યામાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન $(\simeq 10^{28} \text{ m}^{-3})$ હોય છે અને તેમની અવરોધકતા ખૂબ ઓછી $(\simeq 10^{-8} \Omega \text{ m})$ હોય છે. આદર્શ વાહકની અવરોધકતા શૂન્ય હોય છે અને ધાતુઓમાં તાપમાન વધવાની સાથે તે વધે છે.
અવાહકો એવા પદાર્થો છે જેમાં વ્યવહારિક રીતે કોઈ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી અને તેમની અવરોધકતા ખૂબ ઊંચી $(\simeq 10^{16} \Omega \text{ m})$ હોય છે. આદર્શ અવાહકની અવરોધકતા અનંત હોય છે અને તાપમાન વધવાની સાથે તે ઘટે છે. માઈકા,રબર,કાચ અને પોર્સેલેઈન એ અવાહકોના કેટલાક ઉદાહરણો છે.

(N/A) વિદ્યુત પરિપથમાં વિદ્યુત ઊર્જા વપરાવાના દરને વિદ્યુત પાવર કહેવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે,તેને નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે:
$P = \frac{W}{t} = VI = I^2R = \frac{V^2}{R}$
જ્યાં:
$P$ = વિદ્યુત પાવર
$W$ = કરેલું કાર્ય અથવા વપરાયેલી ઊર્જા
$t$ = લીધેલ સમય
$V$ = વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત
$I$ = વિદ્યુતપ્રવાહ
$R$ = અવરોધ
વિદ્યુત પાવરનો $SI$ એકમ વોટ $(W)$ છે,જે $1 \text{ joule/second}$ $(1 \text{ J/s})$ ને સમાન છે.

(N/A) વિદ્યુત ઊર્જાનો વ્યાપારી એકમ કિલોવોટ-અવર $(kWh)$ છે.
$1 kWh = 1 kW \times 1 \text{ કલાક}$
$= 1000 W \times 3600 s$
$= 1000 J/s \times 3600 s$
$= 3.6 \times 10^6 J$
તેને બોર્ડ ઓફ ટ્રેડ યુનિટ $(BOTU)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) જૂલનો તાપીય નિયમ જણાવે છે કે વાહકમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા $(H)$ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તેમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ ના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોય છે, એટલે કે $H \propto I^2$.
$(ii)$ વાહકના અવરોધ $(R)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે, એટલે કે $H \propto R$.
$(iii)$ જે સમય $(t)$ માટે વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે તેના સમપ્રમાણમાં હોય છે, એટલે કે $H \propto t$.
આ ત્રણેય પરિબળોને જોડતા, આપણને ગાણિતિક સમીકરણ મળે છે:
$H = I^2Rt$
જ્યાં $H$ એ જૂલ $(J)$ માં ઉષ્મા ઉર્જા છે, $I$ એ એમ્પીયર $(A)$ માં વિદ્યુતપ્રવાહ છે, $R$ એ ઓહ્મ $(\Omega)$ માં અવરોધ છે અને $t$ એ સેકન્ડ $(s)$ માં સમય છે.

(720 C) વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.2 A$
સમય $(t)$ = $1 \text{ કલાક} = 3600 s$
ગણતરી:
$Q = 0.2 A \times 3600 s$
$Q = 720 C$
તેથી,બલ્બમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર $720 C$ છે.

(A) આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.5\, A$
સમય $(t)$ = $1\, \text{કલાક} = 60 \times 60 = 3600\, s$
વોલ્ટેજ $(V)$ = $200\, V$
વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$Q = 0.5\, A \times 3600\, s = 1800\, C$
તેથી, ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રીમાંથી વહેતો વિદ્યુતભાર $1800\, C$ છે.

(1440 C) વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.4\, A$
સમય $(t)$ = $1\, \text{કલાક} = 60 \times 60\, s = 3600\, s$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$Q = 0.4\, A \times 3600\, s$
$Q = 1440\, C$.
આમ, ઉપકરણમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર $1440\, C$ છે.

(N/A) $(i)$ બે અવરોધો $R_1$ અને $R_2$ ને શ્રેણીમાં જોડતી પરિપથ આકૃતિ નીચે મુજબ છે.
$(ii)$ જ્યારે અવરોધો શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે,ત્યારે દરેક અવરોધમાંથી સમાન વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ વહે છે. તેથી,$5 \ \Omega$ ના અવરોધમાંથી પસાર થતો વિદ્યુતપ્રવાહ એ $10 \ \Omega$ ના અવરોધમાંથી પસાર થતા વિદ્યુતપ્રવાહ જેટલો જ હોય છે.

(A) આપેલ છે:
વોલ્ટેજ $(V) = 5.0 \text{ V}$
પ્રવાહ $(I) = 100 \text{ mA} = 100 \times 10^{-3} \text{ A} = 0.1 \text{ A}$
$(i)$ પાવર $(P)$ ની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$P = V \times I = 5.0 \text{ V} \times 0.1 \text{ A} = 0.5 \text{ W}$
$(ii)$ અવરોધ $(R)$ ની ગણતરી ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:
$R = \frac{V}{I} = \frac{5.0 \text{ V}}{0.1 \text{ A}} = 50 \, \Omega$