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Mix Examples - Electricity Questions in Hindi

Class 10 Science · Electricity · Mix Examples - Electricity

449+

Questions

Hindi

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100%

With Solutions

Showing 50 of 449 questions in Hindi

251
DifficultMCQ
जब $R_{1}$ और $R_{2}$ प्रतिरोध वाले दो प्रतिरोधकों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो कुल प्रतिरोध $3 \, \Omega$ होता है। जब उन्हें श्रेणी क्रम में जोड़ा जाता है,तो इसका मान $16 \, \Omega$ होता है। $R_{1}$ और $R_{2}$ के मानों की गणना कीजिए।
A
$4 \, \Omega$ और $12 \, \Omega$
B
$6 \, \Omega$ और $10 \, \Omega$
C
$8 \, \Omega$ और $8 \, \Omega$
D
$2 \, \Omega$ और $14 \, \Omega$

Solution

(A) जब $R_{1}$ और $R_{2}$ को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो कुल प्रतिरोध $(R_{p})$ इस प्रकार दिया जाता है:
$\frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}$
इसलिए,हमारे पास है:
$R_{p} = \frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}} = 3 \, \Omega$ $...(1)$
जब $R_{1}$ और $R_{2}$ को श्रेणी क्रम में जोड़ा जाता है,तो कुल प्रतिरोध $(R_{s})$ इस प्रकार दिया जाता है:
$R_{s} = R_{1} + R_{2} = 16 \, \Omega$ $...(2)$
समीकरण $(2)$ का मान समीकरण $(1)$ में रखने पर:
$\frac{R_{1} R_{2}}{16} = 3 \implies R_{1} R_{2} = 48$ $...(3)$
समीकरण $(2)$ से,$R_{2} = 16 - R_{1}$। इस मान को समीकरण $(3)$ में रखने पर:
$R_{1}(16 - R_{1}) = 48$
$16R_{1} - R_{1}^{2} = 48$
$R_{1}^{2} - 16R_{1} + 48 = 0$
$(R_{1} - 12)(R_{1} - 4) = 0$
अतः,$R_{1} = 12 \, \Omega$ या $R_{1} = 4 \, \Omega$।
यदि $R_{1} = 12 \, \Omega$ है,तो $R_{2} = 4 \, \Omega$ होगा। यदि $R_{1} = 4 \, \Omega$ है,तो $R_{2} = 12 \, \Omega$ होगा।
इसलिए,दोनों प्रतिरोधकों के प्रतिरोध $4 \, \Omega$ और $12 \, \Omega$ हैं।
252
Medium
एक इलेक्ट्रिक बल्ब $200 \ V - 100 \ W$ पर रेट किया गया है। इसका प्रतिरोध क्या है? यदि ऐसे पाँच बल्ब $4 \ \text{घंटे}$ तक जलते हैं, तो कुल कितनी विद्युत ऊर्जा की खपत होगी? यदि दर $50$ पैसे प्रति यूनिट है, तो लागत की गणना करें।

Solution

(N/A) दिया गया है: वोल्टेज $V = 200 \ V$, शक्ति $P = 100 \ W$, बल्बों की संख्या $n = 5$, समय $t = 4 \ \text{घंटे}$।
$(a)$ हम जानते हैं कि $P = \frac{V^2}{R}$, इसलिए, प्रत्येक बल्ब का प्रतिरोध है:
$R = \frac{V^2}{P} = \frac{(200)^2}{100} = \frac{40000}{100} = 400 \ \Omega$।
$(b)$ एक बल्ब द्वारा $4 \ \text{घंटे}$ में खपत की गई विद्युत ऊर्जा:
$E_1 = P \times t = 100 \ W \times 4 \ h = 400 \ Wh$।
$5$ बल्बों द्वारा $4 \ \text{घंटे}$ में खपत की गई कुल ऊर्जा:
$E_{total} = 5 \times 400 \ Wh = 2000 \ Wh = 2 \ kWh$।
$(c)$ खपत की गई बिजली की लागत:
चूंकि $1 \ \text{यूनिट } = 1 \ kWh$ और दर $50 \ \text{पैसे } = ₹ 0.50$ प्रति यूनिट है:
$\text{लागत } = 2 \ \text{यूनिट } \times ₹ 0.50/\text{यूनिट } = ₹ 1.00$।
253
DifficultMCQ
एक टॉर्च बल्ब $5\,V$ और $500\,mA$ पर रेटेड है। इसकी $(i)$ शक्ति,$(ii)$ प्रतिरोध,और $(iii)$ $4$ घंटे तक जलाए रखने पर खपत हुई ऊर्जा की गणना कीजिए।
A
$2.5\,W, 10\,\Omega, 36000\,J$
B
$5\,W, 5\,\Omega, 18000\,J$
C
$1.25\,W, 20\,\Omega, 72000\,J$
D
$2.5\,W, 5\,\Omega, 10000\,J$

Solution

(A) दिया है: वोल्टेज $V = 5\,V$,विद्युत धारा $I = 500\,mA = 0.5\,A$,समय $t = 4\,\text{hours} = 4 \times 3600\,s = 14400\,s$.
$(i)$ शक्ति $P = V \times I = 5\,V \times 0.5\,A = 2.5\,W$.
$(ii)$ प्रतिरोध $R = V / I = 5\,V / 0.5\,A = 10\,\Omega$.
$(iii)$ खपत हुई ऊर्जा $E = P \times t = 2.5\,W \times 14400\,s = 36000\,J$.
254
Medium
यदि एक $12 \ V$ की बैटरी नीचे दी गई प्रतिरोधों की व्यवस्था से जुड़ी है,तो गणना करें:
$(i)$ व्यवस्था का कुल प्रभावी प्रतिरोध और
$(ii)$ परिपथ में प्रवाहित होने वाली कुल विद्युत धारा।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ $10 \ \Omega$ और $20 \ \Omega$ मान के प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं,इसलिए उनका तुल्यांकी प्रतिरोध
$R_{S} = 10 + 20 = 30 \ \Omega$ है।
इसी प्रकार,$5 \ \Omega$ और $25 \ \Omega$ मान के प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में हैं,इसलिए उनका तुल्यांकी प्रतिरोध
$R_{S_{1}} = 5 + 25 = 30 \ \Omega$ है।
अब,$R_{S}$ और $R_{S_{1}}$ समांतर क्रम में हैं,इसलिए हमारे पास है:
$R_{P} = \frac{R_{S} \times R_{S_{1}}}{R_{S} + R_{S_{1}}} = \frac{30 \times 30}{30 + 30} = \frac{900}{60} = 15 \ \Omega$
$(ii)$ कुल विद्युत धारा ओम के नियम द्वारा दी जाती है:
$I = \frac{V}{R_{P}} = \frac{12}{15} = 0.8 \ A$
255
MediumMCQ
$100\, W$ और $25\, W$ के दो विद्युत लैंप को $200\, V$ की आपूर्ति के साथ समानांतर क्रम में जोड़ा गया है। परिपथ से प्रवाहित होने वाली कुल विद्युत धारा की गणना कीजिए। ($, A$ में)
A
$0.5$
B
$0.625$
C
$0.75$
D
$0.8$

Solution

(B) जब विद्युत लैंप को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो परिपथ द्वारा खपत की गई कुल शक्ति व्यक्तिगत लैंप की शक्ति का योग होती है।
कुल शक्ति,$P = P_{1} + P_{2} = 100\, W + 25\, W = 125\, W$.
शक्ति $(P)$,वोल्टेज $(V)$ और विद्युत धारा $(I)$ के बीच संबंध $P = V \times I$ सूत्र द्वारा दिया जाता है।
कुल विद्युत धारा $(I)$ ज्ञात करने के लिए,हम सूत्र को पुनर्व्यवस्थित करते हैं: $I = \frac{P}{V}$.
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $I = \frac{125\, W}{200\, V} = 0.625\, A$.
अतः,परिपथ से प्रवाहित होने वाली कुल विद्युत धारा $0.625\, A$ है।
256
MediumMCQ
$2 \Omega$ प्रतिरोध वाले दो समान प्रतिरोधकों को बारी-बारी से $12 \text{ V}$ की बैटरी से $(i)$ श्रेणीक्रम में और $(ii)$ समांतर क्रम में जोड़ा जाता है। दोनों स्थितियों में व्यय हुई शक्ति का अनुपात ज्ञात कीजिए।
A
$1:4$
B
$4:1$
C
$1:2$
D
$2:1$

Solution

(B) दिया गया है: $R_{1} = 2 \Omega, R_{2} = 2 \Omega, V = 12 \text{ V}$.
$(i)$ जब प्रतिरोधकों को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध:
$R_{S} = R_{1} + R_{2} = 2 + 2 = 4 \Omega$.
श्रेणीक्रम में व्यय हुई शक्ति:
$P_{S} = \frac{V^{2}}{R_{S}} = \frac{12^{2}}{4} = \frac{144}{4} = 36 \text{ W}$.
$(ii)$ जब प्रतिरोधकों को समांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध:
$R_{P} = \frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}} = \frac{2 \times 2}{2 + 2} = \frac{4}{4} = 1 \Omega$.
समांतर क्रम में व्यय हुई शक्ति:
$P_{P} = \frac{V^{2}}{R_{P}} = \frac{12^{2}}{1} = 144 \text{ W}$.
दोनों स्थितियों में व्यय हुई शक्ति का अनुपात (समांतर से श्रेणीक्रम):
$\frac{P_{P}}{P_{S}} = \frac{144}{36} = 4:1$.
257
Easy
दिए गए परिपथ में,$(i)$ परिपथ का कुल प्रतिरोध और (ii) एमीटर द्वारा दर्शाया गया विद्युत धारा का मान ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ चूंकि $R_{1}$ और $R_{2}$ श्रेणीक्रम में जुड़े हैं,इसलिए उनका परिणामी प्रतिरोध,
$R_{S} = R_{1} + R_{2} = 3 + 2 = 5 \Omega$
इसके अतिरिक्त,$R_{S}$ और $R_{3}$ समांतर क्रम में जुड़े हैं,इसलिए उनका परिणामी प्रतिरोध इस प्रकार है:
$R_{P} = \frac{R_{S} \times R_{3}}{R_{S} + R_{3}} = \frac{5 \times 5}{5 + 5} = 2.5 \Omega$
(ii) साथ ही,एमीटर द्वारा दर्शाई गई विद्युत धारा $I$ ओम के नियम के अनुसार है:
$I = \frac{V}{R_{P}} = \frac{2.5 \text{ V}}{2.5 \Omega} = 1 \text{ A}$
258
Medium
एक घर में,$40 \text{ W}$ की $5$ ट्यूब लाइट प्रतिदिन $5 \text{ घंटे}$ और $500 \text{ W}$ की एक इलेक्ट्रिक प्रेस प्रतिदिन $4 \text{ घंटे}$ उपयोग की जाती है। $30 \text{ दिनों}$ के महीने में ट्यूब लाइट और प्रेस द्वारा खपत की गई कुल ऊर्जा की गणना कीजिए।

Solution

$1$. प्रतिदिन $5 \text{ घंटे}$ के लिए $40 \text{ W}$ की $5$ ट्यूब लाइट द्वारा खपत की गई ऊर्जा:
$E_1 = 5 \times 40 \text{ W} \times 5 \text{ h} = 1000 \text{ Wh} = 1 \text{ kWh}$.
$2$. प्रतिदिन $4 \text{ घंटे}$ के लिए $500 \text{ W}$ की इलेक्ट्रिक प्रेस द्वारा खपत की गई ऊर्जा:
$E_2 = 500 \text{ W} \times 4 \text{ h} = 2000 \text{ Wh} = 2 \text{ kWh}$.
$3$. प्रतिदिन खपत की गई कुल ऊर्जा:
$E_{\text{total/day}} = 1 \text{ kWh} + 2 \text{ kWh} = 3 \text{ kWh}$.
$4$. $30 \text{ दिनों}$ के महीने में खपत की गई कुल ऊर्जा:
$E_{\text{month}} = 3 \text{ kWh/day} \times 30 \text{ days} = 90 \text{ kWh}$.
259
Medium
नीचे दिए गए परिपथ में, गणना कीजिए:
$(a)$ भुजा $CE$ में कुल प्रतिरोध,
$(b)$ बैटरी से ली गई कुल विद्युत धारा, और
$(c)$ परिपथ की प्रत्येक भुजा, यानी $AB$ और $CE$ में प्रवाहित विद्युत धारा।
Question diagram

Solution

(N/A) भुजा $CE$ में $2 \, \Omega$ और $4 \, \Omega$ मान के प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं। अतः, भुजा $CE$ में कुल प्रतिरोध $= 2 \, \Omega + 4 \, \Omega = 6 \, \Omega$ है।
$(b)$ परिपथ में दो समांतर शाखाएं हैं, भुजा $CE$ और भुजा $AB$, जिनमें से प्रत्येक का प्रतिरोध $6 \, \Omega$ है। परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_P$ इस प्रकार है:
$R_P = \frac{6 \, \Omega \times 6 \, \Omega}{6 \, \Omega + 6 \, \Omega} = 3 \, \Omega$.
अतः, बैटरी से ली गई कुल विद्युत धारा $I$ है:
$I = \frac{V}{R_P} = \frac{3 \, V}{3 \, \Omega} = 1 \, A$.
$(c)$ चूंकि दोनों भुजाओं $CE$ और $AB$ का प्रतिरोध समान $(6 \, \Omega)$ है, इसलिए कुल विद्युत धारा दोनों के बीच समान रूप से विभाजित हो जाती है। अतः, प्रत्येक भुजा ($AB$ और $CE$) में विद्युत धारा $0.5 \, A$ है।
260
Medium
$R$ प्रतिरोध वाले तार के एक टुकड़े को चार बराबर भागों में काटा जाता है। $(a)$ प्रत्येक भाग का प्रतिरोध मूल प्रतिरोध की तुलना में कैसा होगा? $(b)$ यदि चारों भागों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाए,तो संयुक्त प्रतिरोध मूल तार के प्रतिरोध की तुलना में कैसा होगा?

Solution

(N/A) चूंकि तार को चार बराबर भागों में विभाजित किया गया है,इसलिए प्रत्येक भाग की नई लंबाई मूल लंबाई की एक-चौथाई $(1/4)$ हो जाती है। चूंकि प्रतिरोध लंबाई के सीधे आनुपातिक $(R \propto l)$ होता है,इसलिए प्रत्येक भाग का प्रतिरोध मूल प्रतिरोध का एक-चौथाई हो जाता है,अर्थात $R' = R/4$।
$(b)$ जब इन चार भागों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो समतुल्य प्रतिरोध $R_p$ निम्नलिखित सूत्र द्वारा प्राप्त होता है:
$\frac{1}{R_p} = \frac{1}{R'} + \frac{1}{R'} + \frac{1}{R'} + \frac{1}{R'}$
$R' = R/4$ रखने पर:
$\frac{1}{R_p} = \frac{4}{R} + \frac{4}{R} + \frac{4}{R} + \frac{4}{R} = \frac{16}{R}$
अतः,$R_p = R/16$।
इस प्रकार,संयुक्त प्रतिरोध मूल तार के प्रतिरोध का $1/16$ गुना होगा।
261
Medium
एक इलेक्ट्रिक लैंप पर $100 \, W, 220 \, V$ अंकित है। इसका उपयोग प्रतिदिन $5$ घंटे किया जाता है। गणना कीजिए: $(i)$ जलते समय इसका प्रतिरोध। $(ii)$ प्रतिदिन उपभोग की गई ऊर्जा $kWh$ में।

Solution

(N/A) $(i)$ लैंप का प्रतिरोध $R$ ज्ञात करने के लिए $R = \frac{V^2}{P}$ सूत्र का उपयोग किया जाता है। दिए गए मानों को रखने पर: $R = \frac{(220)^2}{100} = \frac{48400}{100} = 484 \, \Omega$.
$(ii)$ उपभोग की गई ऊर्जा $E$ की गणना $E = P \times t$ सूत्र द्वारा की जाती है। यहाँ $P = 100 \, W$ और $t = 5 \, h$ दिया गया है,इसलिए $E = 100 \, W \times 5 \, h = 500 \, Wh$। इसे $kWh$ में बदलने पर,$E = \frac{500}{1000} \, kWh = 0.5 \, kWh$।
262
EasyMCQ
एक तार $1.0 \, m$ लंबा है,जिसका व्यास $0.2 \, mm$ है और प्रतिरोध $10 \, \Omega$ है। इसके पदार्थ की प्रतिरोधकता की गणना कीजिए।
A
$3.14 \times 10^{-7} \, \Omega \cdot m$
B
$3.14 \times 10^{-6} \, \Omega \cdot m$
C
$1.57 \times 10^{-7} \, \Omega \cdot m$
D
$6.28 \times 10^{-7} \, \Omega \cdot m$

Solution

(A) दिया है: लंबाई $L = 1.0 \, m$,व्यास $D = 0.2 \, mm = 0.2 \times 10^{-3} \, m$.
त्रिज्या $r = D/2 = 0.1 \times 10^{-3} \, m = 10^{-4} \, m$.
प्रतिरोध $R = 10 \, \Omega$.
प्रतिरोधकता का सूत्र: $\rho = \frac{R \cdot A}{L}$,जहाँ $A = \pi r^2$.
मान रखने पर: $A = 3.14 \times (10^{-4})^2 = 3.14 \times 10^{-8} \, m^2$.
$\rho = \frac{10 \times 3.14 \times 10^{-8}}{1.0} = 3.14 \times 10^{-7} \, \Omega \cdot m$.
263
EasyMCQ
एक विद्युत बल्ब का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए जो $220 \ V$ के विद्युत स्रोत से जुड़ने पर $10 \ A$ की धारा प्रवाहित होने देता है। ($Omega$ में)
A
$22$
B
$2200$
C
$2.2$
D
$0.22$

Solution

(A) दिया गया है: विद्युत धारा $I = 10 \ A$,विभवांतर $V = 220 \ V$।
ओम के नियम के अनुसार,वोल्टेज,धारा और प्रतिरोध के बीच संबंध $V = I \times R$ होता है।
प्रतिरोध $R$ ज्ञात करने के लिए,हम सूत्र को इस प्रकार व्यवस्थित करते हैं: $R = V / I$।
दिए गए मानों को रखने पर: $R = 220 \ V / 10 \ A$।
अतः,$R = 22 \ \Omega$।
264
Medium
एक इलेक्ट्रिक हीटर की रेटिंग $1100 \ W, 220 \ V$ है। जब यह $220 \ V$ पर कार्य करता है तो इसके प्रतिरोध की गणना कीजिए। साथ ही,नवंबर के महीने में खपत की गई ऊर्जा की गणना $kWh$ में कीजिए,यदि हीटर का उपयोग प्रतिदिन चार घंटे रेटेड वोल्टेज पर किया जाता है।

Solution

(N/A) दिया गया है: शक्ति $P = 1100 \ W$,वोल्टेज $V = 220 \ V$.
$1$. प्रतिरोध की गणना:
सूत्र $R = \frac{V^2}{P}$ का उपयोग करने पर:
$R = \frac{(220)^2}{1100} = \frac{48400}{1100} = 44 \ \Omega$.
$2$. खपत की गई ऊर्जा की गणना:
नवंबर के महीने में $30$ दिन होते हैं।
कुल समय $t = 4 \ \text{घंटे/दिन} \times 30 \ \text{दिन} = 120 \ \text{घंटे}$.
ऊर्जा $E = P \times t = 1100 \ \text{W} \times 120 \ \text{h} = 132000 \ \text{Wh}$.
$kWh$ में बदलने के लिए,$1000$ से भाग देने पर:
$E = \frac{132000}{1000} = 132 \ kWh$.
265
Medium
$(a)$ चित्र में दिखाए गए परिपथ के लिए,गणना कीजिए:
$(i)$ $30\, \Omega$ के प्रतिरोधक से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा का मान।
$(ii)$ परिपथ का कुल प्रतिरोध।
$(b)$ विद्युत उपकरणों को बैटरी के साथ समानांतर क्रम में जोड़ने के दो लाभ बताइए।
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ ओम के नियम के अनुसार,किसी प्रतिरोधक से प्रवाहित धारा $I = V / R$ द्वारा दी जाती है। चूंकि प्रतिरोधक समानांतर क्रम में जुड़े हैं,इसलिए प्रत्येक प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर समान रहता है,अर्थात $V = 6\, V$।
$30\, \Omega$ के प्रतिरोधक के लिए:
$I = 6\, V / 30\, \Omega = 0.2\, A$।
$(ii)$ $R_1 = 5\, \Omega$,$R_2 = 10\, \Omega$,और $R_3 = 30\, \Omega$ के समानांतर संयोजन के लिए,तुल्य प्रतिरोध $R_P$ इस प्रकार है:
$1 / R_P = 1 / R_1 + 1 / R_2 + 1 / R_3$
$1 / R_P = 1 / 5 + 1 / 10 + 1 / 30$
$1 / R_P = (6 + 3 + 1) / 30 = 10 / 30 = 1 / 3$
अतः,$R_P = 3\, \Omega$।
$(b)$ विद्युत उपकरणों को समानांतर क्रम में जोड़ने के दो लाभ:
$(i)$ यदि एक उपकरण खराब हो जाता है या बंद कर दिया जाता है,तो अन्य उपकरण काम करना जारी रखते हैं।
$(ii)$ प्रत्येक उपकरण को विद्युत आपूर्ति का पूर्ण वोल्टेज प्राप्त होता है।
266
Medium
तीन $2 \,\Omega$ के प्रतिरोधक $A, B$ और $C$ चित्र में दिखाए अनुसार जुड़े हुए हैं। उनमें से प्रत्येक ऊर्जा का क्षय करता है और पिघले बिना $18 \,W$ की अधिकतम शक्ति सहन कर सकता है। परिपथ से प्रवाहित होने वाली अधिकतम विद्युत धारा $I$ ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(3 A) एक प्रतिरोधक द्वारा क्षयित शक्ति का सूत्र $P = I^2 R$ है।
दिया गया है कि प्रत्येक प्रतिरोधक द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति $P_{max} = 18 \,W$ है और प्रतिरोध $R = 2 \,\Omega$ है।
सबसे पहले,अधिकतम विद्युत धारा $I_{max}$ की गणना करें जिसे कोई भी एक प्रतिरोधक संभाल सकता है:
$I_{max}^2 = P_{max} / R = 18 / 2 = 9$
$I_{max} = \sqrt{9} = 3 \,A$.
दिए गए परिपथ में,प्रतिरोधक $A$,प्रतिरोधकों $B$ और $C$ के समानांतर संयोजन के साथ श्रेणीक्रम में है।
कुल विद्युत धारा $I$ प्रतिरोधक $A$ से होकर गुजरती है। इसलिए,परिपथ से प्रवाहित होने वाली अधिकतम विद्युत धारा $I$ प्रतिरोधक $A$ की अधिकतम विद्युत धारा क्षमता द्वारा सीमित है,जो $3 \,A$ है।
यदि परिपथ से $I = 3 \,A$ धारा प्रवाहित होती है,तो समानांतर जंक्शन पर,धारा $B$ और $C$ के बीच समान रूप से विभाजित हो जाती है (क्योंकि $R_B = R_C = 2 \,\Omega$ है)।
इस प्रकार,$B$ से प्रवाहित धारा $I_B = 1.5 \,A$ है और $C$ से प्रवाहित धारा $I_C = 1.5 \,A$ है।
चूंकि $1.5 \,A < 3 \,A$ है,इसलिए $B$ और $C$ दोनों सुरक्षित हैं।
अतः,परिपथ से प्रवाहित होने वाली अधिकतम विद्युत धारा $3 \,A$ है।
267
Medium
चित्र में दिए गए विद्युत परिपथ में निम्नलिखित ज्ञात कीजिए:
$(a)$ संयोजन में दो $8\, \Omega$ प्रतिरोधकों का प्रभावी प्रतिरोध।
$(b)$ $4\, \Omega$ प्रतिरोधक से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा।
$(c)$ $4\, \Omega$ प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवांतर।
$(d)$ $4\, \Omega$ प्रतिरोधक में व्ययित शक्ति।
$(e)$ एमीटर पाठ्यांकों में अंतर,यदि कोई हो।
Question diagram

Solution

(N/A) दो $8\, \Omega$ प्रतिरोधक समानांतर क्रम में जुड़े हैं। उनका प्रभावी प्रतिरोध $R_P$ इस प्रकार है:
$R_P = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \frac{8 \times 8}{8 + 8} = \frac{64}{16} = 4\, \Omega$
$(b)$ परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{eq} = R_{series} + R_P = 4\, \Omega + 4\, \Omega = 8\, \Omega$ है। परिपथ में कुल विद्युत धारा $I$ है:
$I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{8\, V}{8\, \Omega} = 1\, A$. चूंकि $4\, \Omega$ का प्रतिरोधक श्रेणी क्रम में है,इसलिए इसमें से भी समान धारा प्रवाहित होगी।
$(c)$ $4\, \Omega$ प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवांतर $V$ है:
$V = I \times R = 1\, A \times 4\, \Omega = 4\, V$
$(d)$ $4\, \Omega$ प्रतिरोधक में व्ययित शक्ति $P$ है:
$P = I^2 R = (1\, A)^2 \times 4\, \Omega = 4\, W$
$(e)$ एमीटर के पाठ्यांकों में कोई अंतर नहीं है। श्रेणी परिपथ में विद्युत धारा सभी बिंदुओं पर समान रहती है,इसलिए दोनों एमीटर $A_1$ और $A_2$ समान $1\, A$ का पाठ्यांक दर्शाएंगे।
268
MediumMCQ
$600 \ W$ रेटिंग वाला एक इलेक्ट्रिक हीटर प्रतिदिन $6$ घंटे चलता है। यदि एक यूनिट की दर ₹ $3.00$ है, तो इसे $30$ दिनों तक चलाने का खर्च ज्ञात कीजिए।
A
₹ $300$
B
₹ $324$
C
₹ $350$
D
₹ $400$

Solution

(B) दिया गया है:
शक्ति $(P)$ = $600 \ W = 0.6 \ kW$
समय $(t)$ = $6 \ \text{घंटे/दिन} \times 30 \ \text{दिन} = 180 \ \text{घंटे}$
उपभोग की गई ऊर्जा $(E)$ = $P \times t = 0.6 \ kW \times 180 \ h = 108 \ kWh$
चूंकि $1 \ \text{यूनिट} = 1 \ kWh$, इसलिए कुल उपभोग की गई ऊर्जा $108 \ \text{यूनिट}$ है।
खर्च = उपभोग की गई ऊर्जा $\times$ प्रति यूनिट दर
खर्च = $108 \times 3 = ₹ \ 324$.
269
Medium
$5 \, \Omega$,$10 \, \Omega$ और $15 \, \Omega$ के तीन प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं और इस संयोजन को $30 \, V$ की बैटरी से जोड़ा गया है। परिपथ में एक एमीटर और एक वोल्टमीटर जुड़े हैं। सभी उपकरणों को सही क्रम में जोड़ने के लिए एक परिपथ आरेख बनाइए। परिपथ में प्रवाहित होने वाली धारा और $10 \, \Omega$ के प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर क्या है?

Solution

(N/A) परिपथ आरेख चित्र में दर्शाए अनुसार है।
दिया गया है:
$R_1 = 5 \, \Omega$,$R_2 = 10 \, \Omega$,$R_3 = 15 \, \Omega$
$V = 30 \, V$
चूंकि प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं,इसलिए कुल प्रतिरोध $R$ होगा:
$R = R_1 + R_2 + R_3$
$R = 5 + 10 + 15 = 30 \, \Omega$
ओम के नियम के अनुसार परिपथ में प्रवाहित धारा $I$:
$I = V / R = 30 \, V / 30 \, \Omega = 1 \, A$
$10 \, \Omega$ के प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर $V'$:
$V' = I \times R_2 = 1 \, A \times 10 \, \Omega = 10 \, V$
Solution diagram
270
Difficult
इस परिपथ के दो सिरों $A$ और $B$ के बीच तुल्य प्रतिरोध ज्ञात कीजिए।
Question diagram

Solution

(1) आरेख से,हम देख सकते हैं कि प्रतिरोधकों के निम्नलिखित जोड़े समानांतर क्रम में हैं:
$R_1$ और $R_2$,$R_3$ और $R_4$,$R_5$ और $R_6$,तथा $R_7$ और $R_8$।
चूंकि प्रत्येक प्रतिरोधक का मान $2 \, \Omega$ है,इसलिए प्रत्येक समानांतर जोड़े के लिए तुल्य प्रतिरोध होगा:
$\frac{1}{R_{12}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1 \, \Omega \implies R_{12} = 1 \, \Omega$।
इसी प्रकार,$R_{34} = 1 \, \Omega$,$R_{56} = 1 \, \Omega$ और $R_{78} = 1 \, \Omega$।
अब,$R_{12}$ और $R_{34}$ श्रेणी क्रम में हैं,इसलिए उनका तुल्य प्रतिरोध होगा:
$R_{1234} = R_{12} + R_{34} = 1 + 1 = 2 \, \Omega$।
इसी प्रकार,$R_{56}$ और $R_{78}$ श्रेणी क्रम में हैं,इसलिए उनका तुल्य प्रतिरोध होगा:
$R_{5678} = R_{56} + R_{78} = 1 + 1 = 2 \, \Omega$।
अंत में,$R_{1234}$ और $R_{5678}$ बिंदु $A$ और $B$ के बीच समानांतर क्रम में हैं। अतः कुल प्रतिरोध $R_{eq}$ होगा:
$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_{1234}} + \frac{1}{R_{5678}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1 \, \Omega^{-1}$।
अतः,तुल्य प्रतिरोध $1 \, \Omega$ है।
271
Medium
एक इलेक्ट्रिक ओवन की हॉट प्लेट $200 \, V$ की लाइन से जुड़ी है। इसमें $30 \, \Omega$ के दो प्रतिरोधक तार (coils) $A$ और $B$ हैं,जिनका उपयोग अलग-अलग,श्रेणीक्रम में या समांतर क्रम में किया जा सकता है। तीनों स्थितियों में आवश्यक विद्युत धारा का मान ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) दिया गया है: वोल्टेज $V = 200 \, V$,कुंडली $A$ का प्रतिरोध $(R_A)$ = $30 \, \Omega$,कुंडली $B$ का प्रतिरोध $(R_B)$ = $30 \, \Omega$.
$(i)$ जब कुंडली $A$ या $B$ का अलग-अलग उपयोग किया जाता है:
$I = V / R = 200 / 30 = 6.67 \, A$.
(ii) जब कुंडलियों को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है:
कुल प्रतिरोध $R_S = R_A + R_B = 30 + 30 = 60 \, \Omega$.
$I_S = V / R_S = 200 / 60 = 3.33 \, A$.
(iii) जब कुंडलियों को समांतर क्रम में जोड़ा जाता है:
कुल प्रतिरोध $1 / R_P = 1 / R_A + 1 / R_B = 1 / 30 + 1 / 30 = 2 / 30 = 1 / 15$.
$R_P = 15 \, \Omega$.
$I_P = V / R_P = 200 / 15 = 13.33 \, A$.
272
MediumMCQ
$1200 \ W$ रेटिंग वाला एक इलेक्ट्रिक हीटर प्रतिदिन $2 \ h$ चलता है। यदि एक यूनिट की दर ₹ $5.00$ है, तो इसे $30$ दिनों तक चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का व्यय ज्ञात कीजिए।
A
₹ $300$
B
₹ $360$
C
₹ $400$
D
₹ $450$

Solution

(B) इलेक्ट्रिक हीटर की शक्ति $= 1200 \ W = 1.2 \ kW$.
प्रतिदिन उपयोग का समय $= 2 \ h$.
प्रतिदिन खपत की गई ऊर्जा $= \text{शक्ति} \times \text{समय} = 1.2 \ kW \times 2 \ h = 2.4 \ kWh$.
$30$ दिनों में खपत की गई कुल ऊर्जा $= 2.4 \ kWh/\text{दिन} \times 30 \ \text{दिन} = 72 \ kWh$.
चूंकि $1 \ kWh = 1 \ \text{यूनिट}$, कुल ऊर्जा $= 72 \ \text{यूनिट}$.
ऊर्जा का व्यय $= \text{कुल यूनिट} \times \text{प्रति यूनिट दर} = 72 \times 5 = ₹ \ 360$.
273
Medium
विद्युत परिपथ से क्या तात्पर्य है? दो सेलों की बैटरी,एक प्रतिरोधक,एक एमीटर और एक प्लग कुंजी वाला विद्युत परिपथ दर्शाने के लिए एक परिपथ आरेख खींचिए जब परिपथ बंद हो।

Solution

(N/A) विद्युत परिपथ एक निरंतर और बंद पथ है जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है।
परिपथ आरेख में दो सेलों की बैटरी,एक प्रतिरोधक,एक एमीटर और एक बंद प्लग कुंजी श्रेणीक्रम में जुड़े होते हैं। एमीटर को प्रतिरोधक के साथ श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है,और बैटरी का धनात्मक सिरा एमीटर के धनात्मक सिरे से जुड़ा होता है।
Solution diagram
274
Easy
नीचे दिखाए गए प्रयोगात्मक सेटअप में,चांदी का एक टुकड़ा बिंदुओं $A$ और $B$ को स्पर्श करते हुए रखा गया था। अगली बार इसे लकड़ी के एक टुकड़े से बदल दिया गया। किस स्थिति में बल्ब जला? अवलोकन को सही ठहराने के लिए कारण दें।
Question diagram

Solution

(N/A) बल्ब केवल तभी जलेगा जब बिंदुओं $A$ और $B$ के बीच चांदी का टुकड़ा रखा जाएगा।
चांदी एक धातु है और यह विद्युत की सुचालक है,जो विद्युत परिपथ को पूरा करती है और बल्ब से विद्युत धारा को प्रवाहित होने देती है।
इसके विपरीत,लकड़ी एक कुचालक (विद्युत की खराब चालक) है। जब बिंदुओं $A$ और $B$ के बीच लकड़ी का टुकड़ा रखा जाता है,तो यह विद्युत परिपथ को तोड़ देता है,जिससे विद्युत धारा का प्रवाह रुक जाता है और इसलिए बल्ब नहीं जलता है।
275
Medium
किसी चालक के "विद्युत प्रतिरोध" से क्या तात्पर्य है? बताइए कि जब $(i)$ किसी चालक से कम समय के लिए कम विद्युत धारा प्रवाहित होती है; $(ii)$ लगभग $30$ सेकंड के लिए भारी विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो चालक का प्रतिरोध कैसे प्रभावित होता है।

Solution

(N/A) विद्युत प्रतिरोध किसी चालक का वह गुण है जो उसमें से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा का विरोध करता है।
$(i)$ जब किसी चालक से कम समय के लिए कम विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो चालक का तापमान महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है। इसलिए, प्रतिरोध स्थिर रहता है।
$(ii)$ जब किसी चालक से लगभग $30$ सेकंड के लिए भारी विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो विद्युत धारा के तापीय प्रभाव $(H = I^2Rt)$ के कारण चालक गर्म हो जाता है। चूंकि धात्विक चालक का प्रतिरोध तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है, इसलिए चालक का प्रतिरोध बढ़ जाएगा।
276
Medium
परिपथ आरेख की सहायता से किसी दिए गए तार का प्रतिरोध $R$ ज्ञात करने के लिए एक गतिविधि का वर्णन करें। $20 \, \Omega$ के प्रतिरोधक से $0.2 \, A$ की विद्युत धारा प्रवाहित हो रही है। इसके सिरों के बीच विभवांतर ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) परिपथ आरेख चित्र में दर्शाए अनुसार है।
प्रतिरोध $R$ ज्ञात करने की गतिविधि:
$1$. $R$ प्रतिरोध वाले तार,एक एमीटर,एक वोल्टमीटर,एक प्लग कुंजी और $1.5 \, V$ के चार सेल का उपयोग करके एक परिपथ तैयार करें।
$2$. सबसे पहले,एक सेल को स्रोत के रूप में उपयोग करें और एमीटर $(I)$ तथा वोल्टमीटर $(V)$ के पाठ्यांक नोट करें।
$3$. सेलों की संख्या को एक-एक करके बढ़ाएं और $I$ तथा $V$ के संगत पाठ्यांक नोट करें।
$4$. प्रत्येक पाठ्यांक के लिए $V/I$ का अनुपात ज्ञात करें। इन अनुपातों का औसत तार का प्रतिरोध $R$ प्रदान करता है।
गणितीय गणना:
दिया गया है: विद्युत धारा $(I) = 0.2 \, A$,प्रतिरोध $(R) = 20 \, \Omega$।
ओम के नियम का उपयोग करते हुए: $V = I \times R$
$V = 0.2 \, A \times 20 \, \Omega = 4 \, V$।
अतः,प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवांतर $4 \, V$ है।
Solution diagram
277
Medium
नीचे दी गई तालिका तीन नमूनों की प्रतिरोधकता $\Omega \cdot m$ में दर्शाती है:
नमूनाप्रतिरोधकता $(\Omega \cdot m)$
$A$$1.6 \times 10^{-8}$
$B$$7.5 \times 10^{17}$
$C$$44 \times 10^{-6}$

$(a)$ इनमें से कौन एक अच्छा चालक है? कौन एक कुचालक है? क्यों?
$(b)$ $4 \ \Omega$ प्रतिरोध वाले एक तार को उसकी लंबाई के अनुदिश मोड़कर दोगुना कर दिया जाता है। तार का नया प्रतिरोध ज्ञात कीजिए।

Solution

$(A)$ नमूना $A$ एक अच्छा चालक है और नमूना $B$ एक कुचालक है।
धातुओं और मिश्र धातुओं में आमतौर पर $10^{-8} \ \Omega \cdot m$ से $10^{-6} \ \Omega \cdot m$ की सीमा में बहुत कम प्रतिरोधकता होती है, जो उन्हें विद्युत का अच्छा चालक बनाती है। इसके विपरीत, कुचालकों में बहुत अधिक प्रतिरोधकता होती है, जो आमतौर पर $10^{12} \ \Omega \cdot m$ से $10^{17} \ \Omega \cdot m$ के क्रम की होती है।
$(b)$ जब $R = 4 \ \Omega$ प्रतिरोध वाले तार को मोड़कर दोगुना किया जाता है, तो उसकी लंबाई $l$ घटकर $l' = l/2$ हो जाती है और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $A$ बढ़कर $A' = 2A$ हो जाता है।
प्रतिरोध का सूत्र $R = \rho (l/A)$ है।
नया प्रतिरोध $R'$ इस प्रकार प्राप्त होता है:
$R' = \rho (l'/A') = \rho ((l/2) / (2A)) = (1/4) \times \rho (l/A) = R/4$.
$R = 4 \ \Omega$ रखने पर:
$R' = 4 \ \Omega / 4 = 1 \ \Omega$.
अतः, नया प्रतिरोध $1 \ \Omega$ है।
278
Difficult
दो तारों $A$ और $B$ के लिए $V-I$ ग्राफ चित्र में दिखाए गए हैं। यदि हम दोनों तारों को एक-एक करके एक ही बैटरी से जोड़ते हैं, तो दोनों में से कौन सा तार प्रति इकाई समय में अधिक ऊष्मा उत्पन्न करेगा? अपने उत्तर के लिए औचित्य दें।
Question diagram

Solution

(B) प्रति इकाई समय में उत्पन्न ऊष्मा को पावर के सूत्र $P = \frac{V^2}{R}$ द्वारा दिया जाता है, जहाँ $V$ विभवांतर है और $R$ प्रतिरोध है。
चूंकि दोनों तार एक ही बैटरी से जुड़े हैं, इसलिए दोनों के लिए $V$ स्थिर है。
अतः, $P \propto \frac{1}{R}$, जिसका अर्थ है कि जिस तार का प्रतिरोध कम होगा, वह अधिक ऊष्मा उत्पन्न करेगा。
$V-I$ ग्राफ में, ढाल (slope) प्रतिरोध $(R = \frac{V}{I})$ को दर्शाती है। तार $A$ की ढाल तार $B$ की ढाल से अधिक है, जिसका अर्थ है कि $R_A > R_B$ है。
चूंकि $R_B < R_A$ है, इसलिए तार $B$ का प्रतिरोध कम होगा और इस प्रकार यह प्रति इकाई समय में अधिक ऊष्मा उत्पन्न करेगा。
279
Medium
नीचे दिए गए चित्र में,$A, B$ और $C$ तीन एमीटर हैं। एमीटर $B$ का पाठ्यांक $0.5\, A$ है। (सभी एमीटर का प्रतिरोध नगण्य है।) गणना कीजिए:
$(i)$ एमीटर $A$ और $C$ के पाठ्यांक।
$(ii)$ परिपथ का कुल प्रतिरोध।
Question diagram

Solution

(A) $(i)$ समानांतर शाखाओं में विद्युत धारा शाखा के प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है। एमीटर $B$ और $C$ वाली शाखाओं के प्रतिरोध क्रमशः $6\,\Omega$ और $3\,\Omega$ हैं।
$\frac{\text{एमीटर } C \text{ का पाठ्यांक}}{\text{एमीटर } B \text{ का पाठ्यांक}} = \frac{6\,\Omega}{3\,\Omega} = 2$
अतः,एमीटर $C$ का पाठ्यांक $= 2 \times 0.5\, A = 1.0\, A$ होगा।
एमीटर $A$ का पाठ्यांक परिपथ की कुल विद्युत धारा है,जो समानांतर शाखाओं में प्रवाहित धाराओं का योग है:
एमीटर $A$ का पाठ्यांक $= (0.5 + 1.0)\, A = 1.5\, A$ होगा।
$(ii)$ मान लीजिए परिपथ का कुल प्रतिरोध $R$ है। परिपथ में $2\,\Omega$ का प्रतिरोध,$3\,\Omega$ और $6\,\Omega$ के समानांतर संयोजन के साथ श्रेणीक्रम में जुड़ा है।
सबसे पहले,समानांतर भाग का तुल्य प्रतिरोध $(R_p)$ ज्ञात करें:
$\frac{1}{R_p} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{2+1}{6} = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}$
$R_p = 2\,\Omega$
अब,कुल प्रतिरोध $R = 2\,\Omega + R_p = 2\,\Omega + 2\,\Omega = 4\,\Omega$ होगा।
280
Medium
दो छात्र दो दिए गए प्रतिरोधों $R_{1}$ और $R_{2}$ के श्रेणी और समांतर संयोजन पर प्रयोग करते हैं और निम्नलिखित $V-I$ और $I-V$ ग्राफ खींचते हैं। 'श्रेणी' (series) और 'समांतर' (parallel) शब्दों के संदर्भ में कौन सा/से ग्राफ सही ढंग से लेबल किए गए हैं? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
Question diagram

Solution

(A) श्रेणी संयोजन में,तुल्यांकी प्रतिरोध $R_{s} = R_{1} + R_{2}$ व्यक्तिगत प्रतिरोधों से अधिक होता है। समांतर संयोजन में,तुल्यांकी प्रतिरोध $R_{p} = (R_{1}R_{2}) / (R_{1} + R_{2})$ व्यक्तिगत प्रतिरोधों से कम होता है।
$1$. $V-I$ ग्राफ के लिए (ऊपर वाला): ग्राफ का ढाल प्रतिरोध $(R = V/I)$ को दर्शाता है। चूंकि $R_{s} > R_{p}$,'श्रेणी' के लिए रेखा का ढाल 'समांतर' के लिए रेखा से अधिक होना चाहिए। अतः,ऊपर वाला ग्राफ सही ढंग से लेबल किया गया है।
$2$. $I-V$ ग्राफ के लिए (नीचे वाला): ग्राफ का ढाल चालकता $(1/R = I/V)$ को दर्शाता है। चूंकि $R_{s} > R_{p}$,समांतर संयोजन की चालकता $(1/R_{p})$,श्रेणी संयोजन की चालकता $(1/R_{s})$ से अधिक होती है। इसलिए,'समांतर' के लिए रेखा का ढाल 'श्रेणी' के लिए रेखा से अधिक होना चाहिए। अतः,नीचे वाला ग्राफ भी सही ढंग से लेबल किया गया है।
निष्कर्ष: दोनों ग्राफ सही ढंग से लेबल किए गए हैं।
281
Medium
घरेलू विद्युत परिपथ में विभिन्न उपकरणों को एक-दूसरे के समानांतर जोड़ा जाता है। इसके दो कारण बताइए। एक इलेक्ट्रीशियन घरेलू विद्युत परिपथ के उस हिस्से में $5 \, A$ रेटिंग का फ्यूज लगाता है जिसमें $1.5 \, kW, 220 \, V$ रेटिंग का इलेक्ट्रिक हीटर चल रहा है। इस स्थिति में क्या होने की संभावना है और क्यों? यदि कोई बदलाव करने की आवश्यकता है,तो वह क्या है?

Solution

(D) समानांतर संयोजन के कारण:
$(i)$ प्रत्येक उपकरण को स्रोत के समान विभवांतर (वोल्टेज) प्राप्त होता है।
$(ii)$ यदि एक उपकरण खराब हो जाता है या बंद हो जाता है,तो अन्य उपकरण स्वतंत्र रूप से कार्य करना जारी रखते हैं।
$(b)$ गणना:
दिया गया है: फ्यूज रेटिंग $= 5 \, A$,शक्ति $(P) = 1.5 \, kW = 1500 \, W$,वोल्टेज $(V) = 220 \, V$।
सूत्र $I = \frac{P}{V}$ का उपयोग करने पर:
$I = \frac{1500}{220} \approx 6.82 \, A$।
चूंकि हीटर द्वारा आवश्यक धारा $(6.82 \, A)$ फ्यूज रेटिंग $(5 \, A)$ से अधिक है,इसलिए फ्यूज पिघल जाएगा (उड़ जाएगा) और परिपथ टूट जाएगा।
$(c)$ आवश्यक बदलाव:
हीटर द्वारा ली जाने वाली धारा को संभालने के लिए $10 \, A$ की उच्च रेटिंग वाला फ्यूज लगाया जाना चाहिए।
282
EasyMCQ
एक कमरे में $20$ बल्बों की एक झालर (frill) श्रेणीक्रम में जुड़ी है। एक बल्ब फ्यूज हो जाता है। शेष $19$ बल्बों को फिर से श्रेणीक्रम में जोड़कर उसी सप्लाई से जोड़ दिया जाता है। क्या कमरे में प्रकाश बढ़ेगा या घटेगा?
A
बढ़ेगा
B
घटेगा
C
समान रहेगा
D
शून्य

Solution

(A) प्रकाश बढ़ जाएगा।
श्रेणीक्रम परिपथ में,कुल प्रतिरोध $R$ व्यक्तिगत बल्बों के प्रतिरोधों का योग होता है $(R = R_1 + R_2 + ... + R_{20})$।
परिपथ द्वारा खपत की गई शक्ति $P = \frac{V^2}{R}$ सूत्र द्वारा दी जाती है,जहाँ $V$ सप्लाई वोल्टेज है और $R$ कुल प्रतिरोध है।
जब एक बल्ब हटा दिया जाता है (या फ्यूज हो जाता है),तो परिपथ का कुल प्रतिरोध कम हो जाता है क्योंकि अब श्रेणीक्रम में केवल $19$ बल्ब ही शेष रहते हैं।
चूँकि शक्ति $P$ प्रतिरोध $R$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(P \propto \frac{1}{R})$,इसलिए कुल प्रतिरोध में कमी आने से शेष बल्बों द्वारा खपत की गई कुल शक्ति बढ़ जाती है।
अतः,कमरे में प्रकाश की तीव्रता बढ़ जाएगी।
283
Medium
आपको $10\, \Omega, 10\, \Omega, 20\, \Omega$ के तीन प्रतिरोधक,$2.5\, V$ emf वाली एक बैटरी,एक कुंजी,एक एमीटर और एक वोल्टमीटर दिए गए हैं। दिए गए घटकों के सही कनेक्शन को दर्शाने वाला एक परिपथ आरेख (circuit diagram) बनाएं ताकि वोल्टमीटर $2.0\, V$ का पाठ्यांक (reading) दे।

Solution

(N/A) $20\, \Omega$ के प्रतिरोधक पर $2.0\, V$ का पाठ्यांक प्राप्त करने के लिए,हमें परिपथ को इस तरह व्यवस्थित करना होगा कि वोल्टेज विभाजक नियम के अनुसार वांछित विभवांतर प्राप्त हो।
$1$. दो $10\, \Omega$ के प्रतिरोधकों को समानांतर क्रम में जोड़ें। उनका समतुल्य प्रतिरोध $R_p = \frac{10 \times 10}{10 + 10} = 5\, \Omega$ होगा।
$2$. इस समानांतर संयोजन $(5\, \Omega)$ को $20\, \Omega$ के प्रतिरोधक के साथ श्रेणी क्रम में जोड़ें।
$3$. परिपथ का कुल प्रतिरोध $R_{eq} = 5\, \Omega + 20\, \Omega = 25\, \Omega$ होगा।
$4$. परिपथ में कुल विद्युत धारा $I = \frac{V}{R_{eq}} = \frac{2.5\, V}{25\, \Omega} = 0.1\, A$ है।
$5$. $20\, \Omega$ के प्रतिरोधक पर वोल्टेज $V = I \times R = 0.1\, A \times 20\, \Omega = 2.0\, V$ होगा।
$6$. इस प्रकार,वोल्टमीटर को आरेख में दिखाए अनुसार $20\, \Omega$ के प्रतिरोधक के समानांतर जोड़ा जाना चाहिए।
Solution diagram
284
EasyMCQ
कुछ पदार्थों की विद्युत प्रतिरोधकता नीचे ओम-मीटर में दी गई है। इनमें से किस पदार्थ का उपयोग हीटिंग उपकरण के एलीमेंट बनाने के लिए किया जा सकता है?
$A$. $6.84 \times 10^{-8} \, \Omega m$
$B$. $1.60 \times 10^{-8} \, \Omega m$
$C$. $1.00 \times 10^{-4} \, \Omega m$
$D$. $2.50 \times 10^{12} \, \Omega m$
$E$. $4.40 \times 10^{-5} \, \Omega m$
$F$. $2.30 \times 10^{17} \, \Omega m$
A
$A$
B
$B$
C
$C$
D
$D$

Solution

(C) टोस्टर, हीटर और आयरन जैसे उपकरणों में हीटिंग एलीमेंट के लिए उच्च विद्युत प्रतिरोधकता वाले पदार्थों की आवश्यकता होती है ताकि जब उनसे विद्युत धारा प्रवाहित हो तो वे पर्याप्त ऊष्मा उत्पन्न कर सकें (जूल का तापन नियम, $H = I^2Rt$)।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$A$: $6.84 \times 10^{-8} \, \Omega m$ (चालक)
$B$: $1.60 \times 10^{-8} \, \Omega m$ (चालक)
$C$: $1.00 \times 10^{-4} \, \Omega m$ (मिश्र धातु/प्रतिरोधक पदार्थ)
$D$: $2.50 \times 10^{12} \, \Omega m$ (अचालक)
$E$: $4.40 \times 10^{-5} \, \Omega m$ (मिश्र धातु/प्रतिरोधक पदार्थ)
$F$: $2.30 \times 10^{17} \, \Omega m$ (अचालक)
पदार्थ $C$ और $E$ की प्रतिरोधकता चालकों $A$ और $B$ की तुलना में काफी अधिक है, जो उन्हें हीटिंग एलीमेंट के लिए उपयुक्त बनाती है। दिए गए विकल्पों में से, $C$ ऐसे अनुप्रयोगों के लिए एक मानक विकल्प है।
285
Medium
चित्र में दो विद्युत परिपथ $I$ और $II$ दिखाए गए हैं।
$(i)$ दोनों परिपथों में से किसका प्रतिरोध अधिक है?
$(ii)$ किस परिपथ से अधिक विद्युत धारा प्रवाहित होती है?
$(iii)$ किस परिपथ में प्रत्येक प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर समान होता है?
Question diagram

Solution

(N/A) $(i)$ प्रतिरोधकों के श्रेणीक्रम संयोजन का कुल प्रतिरोध,समांतर क्रम संयोजन के कुल प्रतिरोध से अधिक होता है। इसलिए,परिपथ $I$ का प्रतिरोध परिपथ $II$ के प्रतिरोध से अधिक है।
$(ii)$ चूंकि समान विभवांतर के लिए विद्युत धारा प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(I = V/R)$,इसलिए परिपथ $II$ में प्रवाहित विद्युत धारा परिपथ $I$ की तुलना में अधिक है।
$(iii)$ समांतर क्रम परिपथ में,प्रत्येक प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर समान होता है। इसलिए,परिपथ $II$ में प्रत्येक प्रतिरोधक के सिरों पर विभवांतर समान है।
286
MediumMCQ
दो विद्युत बल्ब $A$ और $B$ पर क्रमशः $220\, V, 60\, W$ और $220\, V, 100\, W$ अंकित हैं। दोनों में से किसका प्रतिरोध अधिक है?
A
$A$ का प्रतिरोध अधिक है
B
$B$ का प्रतिरोध अधिक है
C
दोनों का प्रतिरोध समान है
D
प्रतिरोध निर्धारित नहीं किया जा सकता

Solution

(A) विद्युत बल्ब का प्रतिरोध $R$ ज्ञात करने का सूत्र $R = \frac{V^2}{P}$ है,जहाँ $V$ वोल्टेज है और $P$ शक्ति (power) है।
बल्ब $A$ के लिए: $R_A = \frac{220^2}{60} \approx 806.67\, \Omega$.
बल्ब $B$ के लिए: $R_B = \frac{220^2}{100} = 484\, \Omega$.
चूंकि दोनों बल्बों के लिए वोल्टेज $V$ समान है,इसलिए प्रतिरोध शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है $(R \propto \frac{1}{P})$।
अतः,जिस बल्ब की शक्ति रेटिंग कम $(60\, W)$ होगी,उसका प्रतिरोध अधिक होगा।
इस प्रकार,बल्ब $A$ का प्रतिरोध अधिक है।
287
EasyMCQ
एक दिए गए प्रतिरोधक पर लागू विभवांतर को इस प्रकार परिवर्तित किया जाता है कि प्रति सेकंड उत्पन्न ऊष्मा $16$ गुना बढ़ जाती है। लागू विभवांतर में कितने गुना परिवर्तन हुआ है?
A
$2$
B
$4$
C
$8$
D
$16$

Solution

(B) एक प्रतिरोधक में प्रति सेकंड उत्पन्न ऊष्मा को शक्ति के सूत्र $P = \frac{V^2}{R}$ द्वारा दर्शाया जाता है,जहाँ $V$ विभवांतर है और $R$ प्रतिरोध है।
चूंकि प्रतिरोध $R$ स्थिर रहता है,इसलिए प्रति सेकंड उत्पन्न ऊष्मा विभवांतर के वर्ग के सीधे आनुपातिक होती है,अर्थात $P \propto V^2$।
यदि प्रति सेकंड उत्पन्न ऊष्मा $16$ गुना बढ़ जाती है,तो $P' = 16P$ होगा।
इस मान को आनुपातिक संबंध में रखने पर,हमें $16P \propto (V')^2$ प्राप्त होता है।
चूंकि $P \propto V^2$,इसलिए $16V^2 = (V')^2$ होगा।
दोनों पक्षों का वर्गमूल लेने पर,हमें $V' = 4V$ प्राप्त होता है।
अतः,लागू विभवांतर में $4$ गुना परिवर्तन होता है।
288
EasyMCQ
दो बल्बों पर $60\, W, 220\, V$ और $100\, W, 220\, V$ अंकित है। इन्हें $220\, V$ के मुख्य स्रोत से समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है। दोनों में से कौन सा बल्ब अधिक चमकेगा?
A
$60\, W$ का बल्ब
B
$100\, W$ का बल्ब
C
दोनों समान रूप से चमकेंगे
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(B) जब बल्बों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो प्रत्येक बल्ब के सिरों के बीच विभवांतर समान रहता है,जो आपूर्ति वोल्टेज $(220\, V)$ के बराबर होता है।
बल्ब की चमक उसके द्वारा खपत की गई शक्ति पर निर्भर करती है,जिसे सूत्र $P = V^2 / R$ द्वारा दर्शाया जाता है।
चूंकि वोल्टेज $V$ दोनों बल्बों के लिए समान है,इसलिए खपत की गई शक्ति बल्ब की रेटेड शक्ति के सीधे आनुपातिक होती है।
अतः,जिस बल्ब की वाट क्षमता अधिक $(100\, W)$ है,वह अधिक शक्ति की खपत करेगा और $60\, W$ वाले बल्ब की तुलना में अधिक चमकेगा।
289
EasyMCQ
एक हीटर को $60\, W$ के बल्ब के साथ समानांतर क्रम में जोड़कर मुख्य आपूर्ति (mains) से जोड़ा जाता है। यदि $60\, W$ के बल्ब को $100\, W$ के बल्ब से बदल दिया जाए,तो हीटर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की दर अधिक होगी,कम होगी या समान रहेगी?
A
अधिक
B
कम
C
समान रहेगी
D
निर्धारित नहीं किया जा सकता

Solution

(C) समानांतर परिपथ में,प्रत्येक घटक पर विभवांतर (voltage) आपूर्ति वोल्टेज $(V)$ के समान ही रहता है।
हीटर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की दर का सूत्र $P = V^2 / R$ है,जहाँ $V$ वोल्टेज है और $R$ हीटर का प्रतिरोध है।
चूंकि हीटर मुख्य आपूर्ति के साथ समानांतर में जुड़ा है,इसलिए इसके साथ समानांतर में जुड़े बल्ब को बदलने पर भी इसका वोल्टेज $V$ स्थिर रहता है।
अतः,$60\, W$ के बल्ब को $100\, W$ के बल्ब से बदलने पर हीटर पर वोल्टेज में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
परिणामस्वरूप,हीटर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की दर समान रहती है।
290
EasyMCQ
दो चालक,जिनमें से एक का प्रतिरोध $R$ और दूसरे का $2R$ है,को बारी-बारी से एक $dc$ स्रोत से जोड़ा जाता है। यदि दोनों चालकों में उत्पन्न ऊष्मा की दर क्रमशः $Q_{1}$ और $Q_{2}$ है,तो $Q_{1} / Q_{2}$ का मान क्या होगा?
A
$1:2$
B
$2:1$
C
$1:4$
D
$4:1$

Solution

(B) चालक में उत्पन्न ऊष्मा की दर (शक्ति) का सूत्र $P = \frac{V^2}{R}$ होता है,जहाँ $V$ विभवांतर है और $R$ प्रतिरोध है।
चूंकि दोनों चालकों को समान $dc$ स्रोत से जोड़ा गया है,इसलिए दोनों के लिए विभवांतर $V$ स्थिर रहेगा।
अतः,उत्पन्न ऊष्मा की दर प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है: $Q \propto \frac{1}{R}$.
पहले चालक के लिए जिसका प्रतिरोध $R_1 = R$ है,ऊष्मा की दर $Q_1 = \frac{V^2}{R}$ है।
दूसरे चालक के लिए जिसका प्रतिरोध $R_2 = 2R$ है,ऊष्मा की दर $Q_2 = \frac{V^2}{2R}$ है।
अनुपात $Q_1 / Q_2$ की गणना करने पर:
$\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{V^2 / R}{V^2 / 2R} = \frac{V^2}{R} \times \frac{2R}{V^2} = 2$.
इस प्रकार,$Q_1 / Q_2$ का मान $2$ है।
291
EasyMCQ
दो तार $A$ और $B$ एक ही धातु के बने हैं,उनके अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल समान है और उनकी लंबाई का अनुपात $2:1$ है। जब दोनों के सिरों पर समान विभवांतर लगाया जाता है,तो उनमें प्रवाहित होने वाली विद्युत धाराओं का अनुपात क्या होगा?
A
$1:2$
B
$2:1$
C
$1:4$
D
$4:1$

Solution

(A) तार का प्रतिरोध $R$ सूत्र $R = \rho \frac{L}{A}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\rho$ प्रतिरोधकता है,$L$ लंबाई है और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है।
चूंकि दोनों तार एक ही धातु के हैं,इसलिए उनकी प्रतिरोधकता $\rho$ समान है। दिया गया है कि $A$ दोनों के लिए समान है,इसलिए $R \propto L$ होगा।
अतः,प्रतिरोधों का अनुपात $\frac{R_A}{R_B} = \frac{L_A}{L_B} = \frac{2}{1}$ है।
ओम के नियम के अनुसार,$I = \frac{V}{R}$ होता है। चूंकि दोनों के लिए विभवांतर $V$ समान है,इसलिए $I \propto \frac{1}{R}$ होगा।
इस प्रकार,विद्युत धाराओं का अनुपात $\frac{I_A}{I_B} = \frac{R_B}{R_A} = \frac{1}{2}$ होगा।
292
Medium
$220 \, V, 60 \, W$ रेटिंग वाला एक विद्युत बल्ब अपनी पूर्ण दक्षता पर कार्य कर रहा है। $(i)$ बल्ब की कुंडली का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। एक अन्य समान बल्ब को पहले बल्ब के साथ श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है और सिस्टम को नीचे दिखाए अनुसार मुख्य आपूर्ति (mains) से जोड़ा जाता है। $(ii)$ प्रत्येक बल्ब में ऊर्जा रूपांतरण की दर ज्ञात कीजिए। $(iii)$ कुल शक्ति (power) की गणना कीजिए। $(iv)$ यदि बल्बों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाए तो कुल शक्ति क्या होगी?
Question diagram

Solution

(N/A) दिया गया है: रेटेड वोल्टेज $V = 220 \, V$,रेटेड शक्ति $P = 60 \, W$.
$(i)$ सूत्र $P = \frac{V^2}{R}$ का उपयोग करते हुए,बल्ब का प्रतिरोध $R$ है:
$R = \frac{V^2}{P} = \frac{(220)^2}{60} = \frac{48400}{60} \approx 806.67 \, \Omega$.
$(ii)$ जब दो समान बल्ब श्रेणीक्रम में जोड़े जाते हैं,तो कुल प्रतिरोध $R_T = R + R = 2R = 2 \times 806.67 = 1613.34 \, \Omega$ होता है।
परिपथ में प्रवाहित विद्युत धारा $I = \frac{V}{R_T} = \frac{220}{1613.34} \approx 0.136 \, A$ है।
प्रत्येक बल्ब में ऊर्जा रूपांतरण की दर (उपभोग की गई शक्ति) $P' = I^2 R = (0.136)^2 \times 806.67 \approx 15 \, W$ है।
$(iii)$ श्रेणीक्रम संयोजन में कुल उपभोग की गई शक्ति $P_{total} = I^2 R_T = (0.136)^2 \times 1613.34 \approx 30 \, W$ है।
$(iv)$ यदि बल्बों को समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो कुल शक्ति $P_{total} = P_1 + P_2 = 60 + 60 = 120 \, W$ होगी।
293
MediumMCQ
तीन अलग-अलग तापमानों पर एक धात्विक तार के लिए $I-V$ ग्राफ दिखाया गया है। इनमें से कौन सा सबसे अधिक तापमान का प्रतिनिधित्व करता है?
Question diagram
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
सभी समान तापमान पर हैं

Solution

(A) एक धात्विक तार के लिए,$I-V$ ग्राफ का ढाल (slope) चालकता को दर्शाता है,जो प्रतिरोध का व्युत्क्रम है $(R = V/I)$।
ग्राफ से,ढाल $\Delta I / \Delta V = 1/R$ द्वारा दिया जाता है।
जैसे-जैसे धात्विक चालक का तापमान बढ़ता है,उसका प्रतिरोध $(R)$ बढ़ता है।
चूंकि तापमान के साथ $R$ बढ़ता है,इसलिए तापमान बढ़ने पर ढाल $(1/R)$ कम हो जाता है।
अतः,सबसे कम ढाल वाली रेखा सबसे अधिक तापमान के अनुरूप होती है।
दिए गए ग्राफ में,रेखा $1$ का ढाल सबसे कम है,इसलिए यह सबसे अधिक तापमान को दर्शाता है।
294
Easy
$L$ लंबाई और $D$ व्यास वाले एक चालक पर विभवांतर $V$ लगाया जाता है। जब $(i)$ $V$ को आधा कर दिया जाए,$(ii)$ $L$ को आधा कर दिया जाए,और $(iii)$ $D$ को दोगुना कर दिया जाए,तो चालक का प्रतिरोध $R$ कैसे प्रभावित होता है? प्रत्येक स्थिति में अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।

Solution

(A) चालक का प्रतिरोध $R$,सूत्र $R = \rho \frac{L}{A}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\rho$ प्रतिरोधकता है,$L$ लंबाई है,और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है। क्षेत्रफल $A = \pi r^2 = \pi (D/2)^2 = \frac{\pi D^2}{4}$ होता है।
$(i)$ जब $V$ को आधा किया जाता है: प्रतिरोध $R$ केवल चालक के भौतिक आयामों और पदार्थ के गुणों पर निर्भर करता है। इसलिए,$R$ अपरिवर्तित रहता है।
$(ii)$ जब $L$ को आधा किया जाता है: चूँकि $R \propto L$,यदि लंबाई $L$ को आधा कर दिया जाए,तो प्रतिरोध $R$ भी आधा हो जाता है।
$(iii)$ जब $D$ को दोगुना किया जाता है: चूँकि $R \propto \frac{1}{A}$ और $A \propto D^2$,इसलिए $R \propto \frac{1}{D^2}$ होता है। यदि $D$ को दोगुना कर दिया जाए,तो $R$ अपने मूल मान का $\frac{1}{(2)^2} = \frac{1}{4}$ हो जाता है।
295
Medium
दो प्रतिरोधकों और उनके श्रेणी संयोजन के $I-V$ ग्राफ नीचे दिखाए गए हैं। इनमें से कौन सा ग्राफ अन्य दो के श्रेणी संयोजन का प्रतिनिधित्व करता है? अपने उत्तर के लिए कारण दें।
Question diagram

Solution

(A) $I-V$ ग्राफ में,ढाल (slope) चालकता को दर्शाती है,जो प्रतिरोध $(1/R)$ का व्युत्क्रम है।
श्रेणी संयोजन निर्धारित करने के लिए,$V$ अक्ष पर किसी भी बिंदु से एक लंबवत रेखा खींचें ताकि वह ग्राफ $1, 2$ और $3$ को क्रमशः $P, Q$ और $R$ बिंदुओं पर काटे,जैसा कि दिए गए समाधान चित्र में दिखाया गया है।
एक स्थिर विभव $V$ के लिए,तीनों ग्राफ के संगत धाराएं $I_1, I_2$ और $I_3$ हैं।
ग्राफ से,हम देखते हैं कि $I_1 < I_2 < I_3$ है।
चूंकि $R = V/I$ होता है,एक निश्चित $V$ के लिए,कम धारा का अर्थ है अधिक प्रतिरोध। इसलिए,$R_1 > R_2 > R_3$ है।
श्रेणी संयोजन में,तुल्यांकी प्रतिरोध $(R_s = R_a + R_b)$ हमेशा व्यक्तिगत प्रतिरोधों ($R_a$ और $R_b$) से अधिक होता है।
चूंकि ग्राफ $1$ में दिए गए विभव के लिए सबसे कम धारा है,यह सबसे अधिक प्रतिरोध के अनुरूप है। अतः,ग्राफ $1$ अन्य दो प्रतिरोधकों (ग्राफ $2$ और $3$) के श्रेणी संयोजन का प्रतिनिधित्व करता है।
Solution diagram
296
Medium
स्थिर तापमान पर दो धात्विक तारों $X$ और $Y$ के लिए वोल्टेज-धारा परिवर्तन नीचे दिखाया गया है। यह मानते हुए कि तारों की लंबाई और व्यास समान है, स्पष्ट कीजिए कि दोनों में से किस तार की प्रतिरोधकता (resistivity) अधिक होगी।
Question diagram

Solution

(B) ग्राफ $y$-अक्ष पर धारा $(I)$ और $x$-अक्ष पर वोल्टेज $(V)$ के बीच परिवर्तन को दर्शाता है।
ओम के नियम के अनुसार, $V = IR$, जिसका अर्थ है $I = (1/R)V$.
$I-V$ ग्राफ का ढाल (slope) $\text{slope} = I/V = 1/R$ द्वारा दिया जाता है।
ग्राफ से, रेखा $X$ का ढाल रेखा $Y$ के ढाल से अधिक है $(\text{slope}_X > \text{slope}_Y)$।
चूंकि $\text{slope} = 1/R$, इसका अर्थ है कि $1/R_X > 1/R_Y$, जो दर्शाता है कि $R_X < R_Y$ है।
प्रतिरोध $(R)$ का प्रतिरोधकता $(\rho)$ के साथ संबंध $R = \rho(L/A)$ सूत्र द्वारा होता है।
यह दिया गया है कि दोनों तारों की लंबाई $(L)$ और व्यास (और इसलिए अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $A$) समान है, इसलिए प्रतिरोध सीधे प्रतिरोधकता के समानुपाती होता है $(R \propto \rho)$।
चूंकि $R_Y > R_X$ है, इसलिए यह निष्कर्ष निकलता है कि तार $Y$ की प्रतिरोधकता तार $X$ की प्रतिरोधकता से अधिक है $(\rho_Y > \rho_X)$।
297
Medium
समान पदार्थ और समान त्रिज्या वाले लेकिन $L_{1}$ और $L_{2}$ लंबाई के दो प्रतिरोधकों के लिए $V-I$ ग्राफ नीचे दिखाए गए हैं। यदि $L_{1} > L_{2}$ है, तो कारण सहित बताइए कि इनमें से कौन सा ग्राफ $L_{1}$ के लिए वोल्टेज-धारा परिवर्तन को दर्शाता है?
Question diagram

Solution

(B) एक चालक का प्रतिरोध $R$ सूत्र $R = \rho \frac{L}{A}$ द्वारा दिया जाता है, जहाँ $\rho$ प्रतिरोधकता है, $L$ लंबाई है, और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है।
चूंकि दोनों प्रतिरोधक एक ही पदार्थ से बने हैं ($\rho$ स्थिर है) और उनकी त्रिज्या समान है ($A$ स्थिर है), इसलिए प्रतिरोध $R$ लंबाई $L$ के सीधे आनुपातिक है $(R \propto L)$।
दिया गया है कि $L_{1} > L_{2}$, इसलिए $R_{1} > R_{2}$ होगा।
$V-I$ ग्राफ में, ढाल (slope) प्रतिरोध को दर्शाती है $(R = \frac{V}{I} = \text{ढाल})$। अधिक ढाल का अर्थ है अधिक प्रतिरोध।
दोनों ग्राफों की तुलना करने पर, ग्राफ $B$ की ढाल ग्राफ $A$ से अधिक है, जिसका अर्थ है कि ग्राफ $B$ का प्रतिरोध ग्राफ $A$ से अधिक है।
अतः, चूंकि $R_{1} > R_{2}$ है, इसलिए ग्राफ $B$ लंबी लंबाई $L_{1}$ के अनुरूप है।
298
EasyMCQ
जब दो आवेशित पिंडों को जोड़ा जाता है,तो उनके बीच कोई विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है,यदि उनके पास समान हो
A
धारिता
B
आवेश की मात्रा
C
आवेश और विभव का अनुपात
D
विभव

Solution

(D) विद्युत धारा को उच्च विभव (potential) वाले क्षेत्र से निम्न विभव वाले क्षेत्र की ओर विद्युत आवेश के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है।
जब दो आवेशित पिंडों को जोड़ा जाता है,तो उनके बीच विभव के अंतर के कारण आवेश का प्रवाह होता है।
यदि दोनों पिंडों का विभव समान है,तो उनके बीच कोई विभवांतर $(V_1 - V_2 = 0)$ नहीं होता है।
परिणामस्वरूप,दोनों पिंडों के बीच कोई विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होगी।
299
EasyMCQ
यदि $R$ प्रतिरोध वाले एक तार को पिघलाकर उसकी लंबाई आधी कर दी जाए,तो तार का नया प्रतिरोध क्या होगा?
A
$R / 4$
B
$R / 2$
C
$R$
D
$2\, R$

Solution

(A) तार का प्रतिरोध $R = \rho \frac{L}{A}$ सूत्र द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\rho$ प्रतिरोधकता है,$L$ लंबाई है और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है।
जब तार को पिघलाकर उसकी लंबाई आधी $(L' = L / 2)$ कर दी जाती है,तो उसका आयतन स्थिर रहता है।
चूँकि $V = A \times L$,इसलिए $A \times L = A' \times L'$ होगा।
$L' = L / 2$ प्रतिस्थापित करने पर,$A \times L = A' \times (L / 2)$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है कि $A' = 2A$।
नया प्रतिरोध $R'$ सूत्र $R' = \rho \frac{L'}{A'}$ द्वारा दिया जाता है।
नए मान रखने पर: $R' = \rho \frac{L / 2}{2A} = \frac{1}{4} \times \rho \frac{L}{A}$।
अतः,$R' = R / 4$।
300
EasyMCQ
$n$ समान प्रतिरोधकों को पहले श्रेणीक्रम में और फिर समांतर क्रम में जोड़ा जाता है। अधिकतम और न्यूनतम प्रतिरोध का अनुपात क्या है?
A
$n$
B
$n^{2}$
C
$1 / n$
D
$1 / n^{2}$

Solution

(B) मान लीजिए कि प्रत्येक प्रतिरोधक का प्रतिरोध $R$ है।
जब $n$ प्रतिरोधकों को श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध $R_{s} = nR$ होता है।
जब $n$ प्रतिरोधकों को समांतर क्रम में जोड़ा जाता है,तो तुल्य प्रतिरोध $R_{p} = R / n$ होता है।
अधिकतम प्रतिरोध (श्रेणीक्रम) और न्यूनतम प्रतिरोध (समांतर क्रम) का अनुपात इस प्रकार है:
अनुपात $= R_{s} / R_{p} = (nR) / (R / n) = n^{2}$।

Electricity — Mix Examples - Electricity · Frequently Asked Questions

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