Gujarati

Self Induction Questions in Gujarati

Class 12 Physics · Electromagnetic Induction · Self Induction

226+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 226 questions in Gujarati

151
EasyMCQ
એક કોઈલને લંબચોરસ આડછેદ ધરાવતા કોર પર વીંટાળવામાં આવી છે. જો કોરના તમામ રેખીય પરિમાણોમાં $2$ ના ગુણાંકમાં વધારો કરવામાં આવે અને કોઈલની એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા સમાન રહે, તો આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલા ગુણાંકમાં વધશે? (ધારો કે, પરમિયેબિલિટી સમાન છે).
A
$16$
B
$8$
C
$4$
D
$2$

Solution

(B) સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ સૂત્ર $L = \mu_0 n^2 A l$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $n$ એ એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા છે, $A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $l$ એ કોઈલની લંબાઈ છે。
આપેલ છે કે રેખીય પરિમાણોમાં $2$ ના ગુણાંકમાં વધારો થાય છે, તેથી નવી લંબાઈ $l' = 2l$ અને નવું ક્ષેત્રફળ $A' = (2)^2 A = 4A$ થશે。
એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા $n$ અચળ રહે છે。
આ કિંમતોને નવા ઇન્ડક્ટન્સ $L'$ ના સૂત્રમાં મૂકતા:
$L' = \mu_0 n^2 (4A) (2l) = 8 (\mu_0 n^2 A l) = 8L$.
તેથી, આત્મ-પ્રેરકત્વ $8$ ના ગુણાંકમાં વધશે.
152
EasyMCQ
સોલેનોઇડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) એ:
A
કોઇલમાંથી વહેતા પ્રવાહના સમપ્રમાણમાં હોય છે
B
તેની લંબાઈના સમપ્રમાણમાં હોય છે
C
તેના આડછેદના ક્ષેત્રફળના સમપ્રમાણમાં હોય છે
D
તેના આડછેદના ક્ષેત્રફળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે

Solution

(C) લાંબા સોલેનોઇડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$,જ્યાં $\mu_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિએબિલિટી છે,$N$ એ કુલ આંટાની સંખ્યા છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $l$ એ સોલેનોઇડની લંબાઈ છે.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $L \propto A$.
તેથી,આત્મ-પ્રેરકત્વ તેના આડછેદના ક્ષેત્રફળના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
153
EasyMCQ
ચાર ઇન્ડક્ટર્સ $A, B, C, D$ માટે ચુંબકીય ફ્લક્સ $(\phi)$ વિરુદ્ધ પ્રવાહ $(I)$ નો આલેખ દોરવામાં આવ્યો છે. કયા ઇન્ડક્ટર માટે સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટન્સનું મૂલ્ય સૌથી વધુ છે?
Question diagram
A
$A$
B
$B$
C
$C$
D
$D$

Solution

(A) ઇન્ડક્ટર માટે ચુંબકીય ફ્લક્સ $(\phi)$ અને પ્રવાહ $(I)$ વચ્ચેનો સંબંધ $\phi = LI$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $L$ એ સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટન્સ છે.
આ સમીકરણની સરખામણી ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખાના સમીકરણ $y = mx$ સાથે કરતા,આપણને $L = \phi / I$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટન્સ $L$ એ $\phi$ વિરુદ્ધ $I$ ના આલેખના ઢાળ (slope) જેટલું છે.
આપેલ ચાર રેખાઓમાંથી રેખા $A$ નો ઢાળ સૌથી વધુ હોવાથી,તે સૌથી વધુ સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટન્સનું મૂલ્ય દર્શાવે છે.
154
MediumMCQ
જ્યારે $100$ આંટા ધરાવતા કોઈલમાંથી $1 \,A$ નો પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેની સાથે સંકળાયેલ ફ્લક્સ $2.5 \times 10^{-5} \,Wb/\text{turn}$ છે. મિલિહેન્રીમાં કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ કેટલું હશે?
A
$40$
B
$25$
C
$4$
D
$2.5$

Solution

(D) આપેલ છે: આંટાની સંખ્યા $N = 100$, પ્રવાહ $I = 1 \,A$, પ્રતિ આંટા દીઠ ફ્લક્સ $\phi = 2.5 \times 10^{-5} \,Wb/\text{turn}$.
કુલ ફ્લક્સ સાંકળ $N\phi$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ નું સૂત્ર $L = \frac{N\phi}{I}$ છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{100 \times 2.5 \times 10^{-5}}{1} \,H$.
$L = 2.5 \times 10^{-3} \,H$.
કારણ કે $1 \,mH = 10^{-3} \,H$, તેથી $L = 2.5 \,mH$ થાય.
155
EasyMCQ
$l$ લંબાઈ અને $A$ આડછેદના ક્ષેત્રફળ ધરાવતા,$N$ જેટલા નિશ્ચિત આંટાવાળા સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ ક્યારે વધે છે?
A
$l$ અને $A$ બંને વધે ત્યારે
B
$l$ ઘટે અને $A$ વધે ત્યારે
C
$l$ વધે અને $A$ ઘટે ત્યારે
D
$l$ અને $A$ બંને ઘટે ત્યારે

Solution

(B) સોલેનોઈડના આત્મ-પ્રેરકત્વનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$
જ્યાં $\mu_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી છે,$N$ એ આંટાની સંખ્યા છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $l$ એ સોલેનોઈડની લંબાઈ છે.
સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ છે કે $L \propto A$ અને $L \propto \frac{1}{l}$.
તેથી,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ વધારવા માટે,ક્ષેત્રફળ $A$ વધવું જોઈએ અને લંબાઈ $l$ ઘટવી જોઈએ.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
156
MediumMCQ
'$l$' લંબાઈ,'$N$' આંટાની સંખ્યા અને '$A$' આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સોલેનોઈડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું આત્મ-પ્રેરકત્વ $(L)$ કયા સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે? (જ્યાં $\phi$ = ચુંબકીય ફ્લક્સ,$\mu_0$ = શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી)
A
$L=N \phi$
B
$L=\mu_0 NA l$
C
$L=\frac{\mu_0 N^2 A}{l}$
D
$L=\frac{\mu_0 NA}{l}$

Solution

(C) સોલેનોઈડની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 NI}{l}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સોલેનોઈડ સાથે સંકળાયેલ કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi_{total} = N(BA)$ છે.
$B$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને મળે છે $\phi_{total} = N \left( \frac{\mu_0 NI}{l} \right) A = \frac{\mu_0 N^2 IA}{l}$.
વ્યાખ્યા મુજબ,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L = \frac{\phi_{total}}{I}$ છે.
તેથી,$L = \frac{\frac{\mu_0 N^2 IA}{l}}{I} = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$.
157
MediumMCQ
એક લાંબા સોલેનોઈડમાં $1500$ આંટા છે. જ્યારે તેમાંથી $3.5 \, A$ નો પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે સોલેનોઈડના દરેક આંટા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $2.8 \times 10^{-3} \, Wb$ છે. સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ કેટલું હશે ($ \, H$ માં)?
A
$1.2$
B
$2.4$
C
$3.6$
D
$6$

Solution

(A) સોલેનોઈડના દરેક આંટા સાથે સંકળાયેલ ફ્લક્સ $\phi = 2.8 \times 10^{-3} \, Wb$ આપેલ છે।
$N = 1500$ આંટા ધરાવતા સોલેનોઈડ સાથે સંકળાયેલ કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $(\Phi_{net})$ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\Phi_{net} = N \times \phi = 1500 \times 2.8 \times 10^{-3} = 4.2 \, Wb$.
કુલ ફ્લક્સ, આત્મ-પ્રેરકત્વ $(L)$ અને પ્રવાહ $(I)$ વચ્ચેનો સંબંધ $\Phi_{net} = L \times I$ છે।
તેથી, આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ નીચે મુજબ મળે છે:
$L = \frac{\Phi_{net}}{I} = \frac{4.2}{3.5} = 1.2 \, H$.
158
EasyMCQ
જો '$N$' એ વર્તુળાકાર ગૂંચળામાં આંટાની સંખ્યા હોય,તો તેના આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) નું મૂલ્ય કેવી રીતે બદલાય છે?
A
$N^1$
B
$N^3$
C
$N^2$
D
$N^0$

Solution

(C) સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
ખ્યાલ: ગૂંચળા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = B A$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,અને આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક $L$ એ $L = \frac{N\phi}{I}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જ્યાં $I$ એ ગૂંચળામાંથી વહેતો પ્રવાહ છે.
$r$ ત્રિજ્યા ધરાવતા અને $I$ પ્રવાહ વહેતા વર્તુળાકાર ગૂંચળાના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 I}{2r}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$N$ આંટાવાળા ગૂંચળા માટે,કુલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B_N = N \left( \frac{\mu_0 I}{2r} \right)$ થાય છે.
દરેક આંટા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi_1 = B_N A = N \left( \frac{\mu_0 I}{2r} \right) A$ છે.
$N$ આંટાઓ માટે કુલ ફ્લક્સ લિંકેજ $\Phi = N \phi_1 = N^2 \left( \frac{\mu_0 I A}{2r} \right)$ છે.
$L = \frac{\Phi}{I}$ વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરતા,આપણને $L = N^2 \left( \frac{\mu_0 A}{2r} \right)$ મળે છે.
તેથી,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ આંટાની સંખ્યાના વર્ગના પ્રમાણમાં છે,એટલે કે $L \propto N^2$.
159
DifficultMCQ
'$d$' વ્યાસ ધરાવતા સોલેનોઈડનું ઇન્ડક્ટન્સ '$L$' છે. ધારો કે '$n$' એ એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા છે. સોલેનોઈડના મધ્ય ભાગ પાસે એકમ લંબાઈ દીઠ ઇન્ડક્ટન્સ કેટલું હશે? (ધારો કે પ્રવાહ '$i$' આંટાઓમાંથી પસાર થાય છે,$\mu_0=$ શૂન્યાવકાશની પરમીએબિલિટી)
A
$\frac{\mu_0 \pi n d^2}{4}$
B
$\frac{\mu_0 \pi n^2 d}{2}$
C
$\frac{\mu_0 \pi n^2 d^2}{2}$
D
$\frac{\mu_0 \pi n^2 d^2}{4}$

Solution

(D) લાંબા સોલેનોઈડની અંદર ચુંબકીય ક્ષેત્ર '$B$' નું સૂત્ર $B = \mu_0 n i$ છે,જ્યાં '$n$' એ એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા છે અને '$i$' એ વિદ્યુત પ્રવાહ છે.
'$d$' વ્યાસ ધરાવતા સોલેનોઈડનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ '$A$' એ $A = \pi r^2 = \pi (d/2)^2 = \frac{\pi d^2}{4}$ છે.
એક આંટા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ '$\phi$' એ $\phi = B \cdot A = (\mu_0 n i) \left( \frac{\pi d^2}{4} \right)$ છે.
સોલેનોઈડની '$l$' લંબાઈ માટે,કુલ આંટાની સંખ્યા $N = n \cdot l$ થાય.
'$l$' લંબાઈ સાથે સંકળાયેલ કુલ ફ્લક્સ '$\Phi$' એ $\Phi = N \cdot \phi = (n l) \left( \mu_0 n i \frac{\pi d^2}{4} \right) = \mu_0 n^2 i l \frac{\pi d^2}{4}$ છે.
કારણ કે $\Phi = L \cdot i$,તેથી '$l$' લંબાઈ માટે કુલ ઇન્ડક્ટન્સ '$L$' એ $L = \frac{\mu_0 n^2 i l \pi d^2}{4 i} = \frac{\mu_0 n^2 l \pi d^2}{4}$ થાય.
તેથી,એકમ લંબાઈ દીઠ ઇન્ડક્ટન્સ $\frac{L}{l} = \frac{\mu_0 \pi n^2 d^2}{4}$ મળે.
160
EasyMCQ
$N$ જેટલા નિશ્ચિત આંટા ધરાવતા $\lambda$ લંબાઈ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ ક્યારે વધે છે?
A
$\lambda$ વધે અને $A$ ઘટે
B
$\lambda$ ઘટે અને $A$ વધે
C
$\lambda$ અને $A$ બંને વધે
D
$\lambda$ અને $A$ બંને ઘટે

Solution

(B) $N$ જેટલા નિશ્ચિત આંટા ધરાવતા $\lambda$ લંબાઈ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$L = \frac{\mu_0 N^2 A}{\lambda}$
આ સમીકરણ પરથી જોઈ શકાય છે કે $L$ એ ક્ષેત્રફળ $A$ ના સમપ્રમાણમાં અને લંબાઈ $\lambda$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
તેથી,$L$ વધવા માટે,ક્ષેત્રફળ $A$ વધવું જોઈએ અને લંબાઈ $\lambda$ ઘટવી જોઈએ.
161
EasyMCQ
જ્યારે કોઈલમાંથી વહેતો પ્રવાહ $0.8 \,s$ માં એક દિશામાં $10 \,A$ થી વિરુદ્ધ દિશામાં $10 \,A$ જેટલો બદલાય છે,ત્યારે તેમાં $0.5 \,V$ નું સરેરાશ પ્રેરિત emf ઉદભવે છે. તો કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે ($\,mH$ માં)?
A
$50$
B
$20$
C
$25$
D
$40$

Solution

(B) આત્મ-પ્રેરકત્વને કારણે કોઈલમાં ઉદભવતા પ્રેરિત emf નું સૂત્ર $e = L \left| \frac{dI}{dt} \right|$ છે。
આપેલ છે:
પ્રેરિત emf $e = 0.5 \,V$
પ્રારંભિક પ્રવાહ $I_1 = 10 \,A$
અંતિમ પ્રવાહ $I_2 = -10 \,A$ (વિરુદ્ધ દિશા)
પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta I = I_2 - I_1 = -10 \,A - 10 \,A = -20 \,A$
સમયગાળો $\Delta t = 0.8 \,s$
પ્રવાહના ફેરફારના દરનું મૂલ્ય $|\frac{\Delta I}{\Delta t}| = \frac{|-20 \,A|}{0.8 \,s} = \frac{20}{0.8} \,A/s = 25 \,A/s$.
આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$0.5 = L \times 25$
$L = \frac{0.5}{25} \,H = \frac{1}{50} \,H = 0.02 \,H$.
મિલીહેન્રીમાં રૂપાંતર કરતા: $0.02 \,H = 0.02 \times 1000 \,mH = 20 \,mH$.
162
DifficultMCQ
ટોરોઇડ એ એક લાંબી તારની કોઈલ ($N$ આંટા) છે જે ગોળાકાર કોર પર વીંટાળેલી છે. ટોરોઇડનો આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક શોધો [તેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમાન છે અને $R >> r$,જ્યાં $r=$ તારની ત્રિજ્યા,$R=$ કોઈલની ત્રિજ્યા] ($\mu_0=$ મુક્ત અવકાશની પરમિયેબિલિટી).
A
$\frac{\mu_0 N^2 R^2}{2 r}$
B
$\frac{\mu_0 N r}{2 R}$
C
$\frac{\mu_0 N^2 r^2}{R}$
D
$\frac{\mu_0 N^2 r^2}{2 R}$

Solution

(D) આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક $L$ એ $L = \frac{\phi}{I}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જ્યાં $\phi$ એ કોઈલ સાથે સંકળાયેલ કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $I$ એ તેમાંથી વહેતો પ્રવાહ છે.
$N$ આંટા ધરાવતા ટોરોઇડ માટે,કુલ ફ્લક્સ $\phi = N \cdot A \cdot B$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $A$ એ ટોરોઇડનો આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $B$ એ તેની અંદરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે.
આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A = \pi r^2$ છે.
ટોરોઇડની અંદરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \mu_0 n I$ છે,જ્યાં $n = \frac{N}{2 \pi R}$ એ એકમ લંબાઈ દીઠ આંટાની સંખ્યા છે.
આ કિંમતોને ફ્લક્સના સમીકરણમાં મૂકતા:
$\phi = N (\pi r^2) (\mu_0 \frac{N}{2 \pi R} I) = \frac{\mu_0 N^2 r^2 I}{2 R}$.
અંતે,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L = \frac{\phi}{I} = \frac{\mu_0 N^2 r^2}{2 R}$ મળે છે.
163
EasyMCQ
સોલેનોઇડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-induction) નીચેનામાંથી શેના દ્વારા વધારી શકાતું નથી?
A
તેની લંબાઈ ઘટાડીને
B
તેના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ વધારીને
C
તેમાંથી વહેતો પ્રવાહ વધારીને
D
તેમાં આંટાઓની સંખ્યા વધારીને

Solution

(C) સોલેનોઇડના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \mu_0 (N/l) I$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $N$ આંટાઓની સંખ્યા છે,$l$ લંબાઈ છે અને $I$ વિદ્યુતપ્રવાહ છે.
સોલેનોઇડ સાથે સંકળાયેલ કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = B A N = \mu_0 (N^2/l) A I$ છે,જ્યાં $A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે.
આત્મ-પ્રેરકત્વની વ્યાખ્યા મુજબ,$\phi = L I$.
આ બંને સમીકરણોની સરખામણી કરતા,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$ મળે છે.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $L$ એ આંટાઓની સંખ્યા $N$,આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A$ અને લંબાઈ $l$ પર આધાર રાખે છે,પરંતુ તે સોલેનોઇડમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ પર આધાર રાખતું નથી.
164
DifficultMCQ
$30 \ cm$ લંબાઈ,$25 \ cm^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $500$ આંટા ધરાવતું એક એર-કોર સોલેનોઇડ $2.5 \ A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. આ પ્રવાહને $10^{-3} \ s$ ના ટૂંકા સમય માટે અચાનક બંધ કરવામાં આવે છે. સર્કિટમાં ખુલ્લી સ્વીચના છેડાઓ પર પ્રેરિત સરેરાશ બેક e.m.f. કેટલું હશે ($V$ માં)? (સોલેનોઇડના છેડાઓ પાસે ચુંબકીય ક્ષેત્રના ફેરફારને અવગણો)
A
$4.2$
B
$6.5$
C
$7.3$
D
$9$

Solution

(B) સોલેનોઇડના કેન્દ્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \mu_0 (N/l) i$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
સોલેનોઇડ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\Phi = N B A = N (\mu_0 N i A / l) = (\mu_0 N^2 A / l) i$ છે.
સેલ્ફ-ઇન્ડક્ટન્સ $L$ ને $L = \Phi / i = \mu_0 N^2 A / l$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $N = 500$,$l = 0.3 \ m$,$A = 25 \times 10^{-4} \ m^2$,$\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \ T \cdot m/A$.
$L = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times (500)^2 \times 25 \times 10^{-4}}{0.3} \approx 2.618 \times 10^{-3} \ H$.
સરેરાશ બેક e.m.f. $e = L (\Delta i / \Delta t)$ છે.
અહીં $\Delta i = 2.5 \ A$ અને $\Delta t = 10^{-3} \ s$ આપેલ છે.
$e = (2.618 \times 10^{-3}) \times (2.5 / 10^{-3}) = 2.618 \times 2.5 \approx 6.545 \ V$.
નજીકની કિંમત લેતા,$e \approx 6.5 \ V$.
165
MediumMCQ
$R$ ત્રિજ્યા ધરાવતી એક વર્તુળાકાર કોઈલ (ગૂંચળા) માં તારના $N$ આંટા છે. આ કોઈલનો આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક કેટલો થશે? $(\mu_0 = \text{શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી})$
A
$\frac{\mu_0 N \pi R^2}{2}$
B
$\frac{\mu_0 N \pi R}{4}$
C
$\frac{\mu_0 N^2 \pi R}{2}$
D
$\frac{\mu_0 N \pi R}{2}$

Solution

(C) $I$ વિદ્યુતપ્રવાહ ધરાવતી વર્તુળાકાર કોઈલના કેન્દ્ર પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 NI}{2R}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કોઈલ સાથે સંકળાયેલ કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ એ આંટાની સંખ્યા $N$, ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ અને કોઈલના ક્ષેત્રફળ $A = \pi R^2$ નો ગુણાકાર છે.
$\phi = N \cdot B \cdot A = N \cdot \left( \frac{\mu_0 NI}{2R} \right) \cdot \pi R^2 = \frac{\mu_0 N^2 \pi R I}{2}$.
આત્મ-પ્રેરકત્વનો ગુણાંક $L$ ને $L = \frac{\phi}{I}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$\phi$ ની કિંમત મૂકતા, આપણને $L = \frac{\mu_0 N^2 \pi R}{2}$ મળે છે.
166
DifficultMCQ
$31.4 \ cm$ લંબાઈ અને $10^{-3} \ m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સોલેનોઈડમાં કુલ $500$ આંટા છે,તો તેનું આત્મ-પ્રેરકત્વ આશરે કેટલું હશે? $\left[\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \ SI \ unit\right]$.
A
$3 \times 10^{-3} \ H$
B
$1 \times 10^{-3} \ H$
C
$2 \times 10^{-3} \ H$
D
$4 \times 10^{-3} \ H$

Solution

(B) આપેલ છે:
સોલેનોઈડની લંબાઈ,$\ell = 31.4 \ cm = 0.314 \ m$
આડછેદનું ક્ષેત્રફળ,$A = 10^{-3} \ m^2$
કુલ આંટાની સંખ્યા,$N = 500$
શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી,$\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \ T \cdot m/A$
સોલેનોઈડના આત્મ-પ્રેરકત્વનું સૂત્ર:
$L = \frac{\mu_0 N^2 A}{\ell}$
કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{(4 \times 3.14 \times 10^{-7}) \times (500)^2 \times 10^{-3}}{0.314}$
$L = \frac{4 \times 3.14 \times 10^{-7} \times 250000 \times 10^{-3}}{0.314}$
$L = \frac{4 \times 3.14 \times 10^{-7} \times 2.5 \times 10^5 \times 10^{-3}}{0.314}$
$L = \frac{4 \times 3.14 \times 2.5 \times 10^{-5}}{0.314}$
$L = 4 \times 10 \times 2.5 \times 10^{-5} = 10 \times 10^{-4} = 10^{-3} \ H$
167
EasyMCQ
$n$ આંટા ધરાવતા કોઈલ (ગૂંચળા) માં $I$ જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ વહેતા,દરેક આંટા દીઠ $\phi$ જેટલું ચુંબકીય ફ્લક્સ ઉત્પન્ન થાય છે. જો કોઈલનું આત્મપ્રેરકત્વ $L$ હોય,તો તેમની વચ્ચેનો સંબંધ જણાવો:
A
$nLI = \phi$
B
$\frac{nL}{I} = \phi$
C
$\frac{LI}{n^2} = \phi$
D
$\frac{LI}{n} = \phi$

Solution

(D) $n$ આંટા ધરાવતી કોઈલ માટે કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ સાંકળણ (flux linkage) $N\phi_{total} = L I$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $N$ એ આંટાની સંખ્યા છે,$\phi_{total}$ એ એક આંટા દીઠ ફ્લક્સ છે,$L$ એ આત્મપ્રેરકત્વ છે અને $I$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે.
અહીં આપેલ છે કે એક આંટા દીઠ ફ્લક્સ $\phi$ છે અને આંટાની સંખ્યા $n$ છે,તેથી કુલ ફ્લક્સ સાંકળણ $n\phi$ થશે.
તેથી,સંબંધ $n\phi = LI$ થાય.
$\phi$ ને સૂત્રનો કર્તા બનાવતા,આપણને $\phi = \frac{LI}{n}$ મળે છે.
168
EasyMCQ
જો $N$ એ વર્તુળાકાર ગૂંચળામાં આંટાની સંખ્યા હોય,તો તેના આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) નું મૂલ્ય કેવી રીતે બદલાય છે?
A
$N^{3}$
B
$N^{2}$
C
$N^{0}$
D
$N^{1}$

Solution

(B) ગૂંચળાનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ સૂત્ર $L = \frac{N \phi}{I}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
વર્તુળાકાર ગૂંચળા અથવા સોલેનોઇડ માટે,દરેક આંટામાંથી પસાર થતું ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ એ આંટાની સંખ્યા $N$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે (કારણ કે $B \propto N$).
તેથી,કુલ ફ્લક્સ સાંકળ $N \phi$ એ $N^2$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આમ,આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ આંટાની સંખ્યાના વર્ગના સમપ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $L \propto N^{2}$.
169
MediumMCQ
એક કોઈલ (ગૂંચળા) માં $2 \,V$ નું પ્રેરિત emf ઉત્પન્ન થાય છે, જ્યારે પ્રવાહ $4 \,A s^{-1}$ ના દરે બદલાતો હોય, તો તે કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે?
A
$0.5 \,mH$
B
$0.05 \,H$
C
$2 \,H$
D
$0.5 \,H$

Solution

(D) આત્મ-પ્રેરણને કારણે કોઈલમાં ઉત્પન્ન થતું પ્રેરિત emf $(e)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $e = L \frac{di}{dt}$.
અહીં, પ્રેરિત emf $e = 2 \,V$ અને પ્રવાહના ફેરફારનો દર $\frac{di}{dt} = 4 \,A s^{-1}$ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$2 = L \times 4$
$L = \frac{2}{4} \,H$
$L = 0.5 \,H$.
તેથી, કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $0.5 \,H$ છે.
170
DifficultMCQ
બે અલગ અલગ કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) $8 \ mH$ અને $2 \ mH$ છે. બંને કોઈલમાં વિદ્યુતપ્રવાહ સમાન અચળ દરે વધારવામાં આવે છે. તો કોઈલમાં ઉદ્ભવતા પ્રેરિત $emf$ નો ગુણોત્તર કેટલો થશે?
A
$4: 1$
B
$1: 4$
C
$1: 2$
D
$2: 1$

Solution

(A) કોઈલમાં ઉદ્ભવતું પ્રેરિત $emf$ $(e)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $e = L \frac{di}{dt}$.
અહીં,$L_1 = 8 \ mH$ અને $L_2 = 2 \ mH$ છે.
વિદ્યુતપ્રવાહના ફેરફારનો દર,$\frac{di}{dt}$,બંને કોઈલ માટે સમાન છે.
તેથી,પ્રેરિત $emf$ નો ગુણોત્તર:
$\frac{e_1}{e_2} = \frac{L_1 (di/dt)}{L_2 (di/dt)} = \frac{L_1}{L_2}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\frac{e_1}{e_2} = \frac{8 \ mH}{2 \ mH} = \frac{4}{1}$.
આમ,ગુણોત્તર $4: 1$ છે.
171
EasyMCQ
$100$ આંટા ધરાવતી કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે જો $5 \ A$ નો પ્રવાહ $5 \times 10^{-5} \ Wb$ જેટલું ચુંબકીય ફ્લક્સ ઉત્પન્ન કરે?
A
$1 \ mH$
B
$10 \ mH$
C
$1 \ \mu H$
D
$10 \ \mu H$

Solution

(A) આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માટેનું સૂત્ર $L = \frac{N \phi}{I}$ છે.
આપેલ છે:
આંટાની સંખ્યા $N = 100$
પ્રવાહ $I = 5 \ A$
ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = 5 \times 10^{-5} \ Wb$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{100 \times 5 \times 10^{-5}}{5}$
$L = 100 \times 10^{-5} \ H$
$L = 10^{-3} \ H = 1 \ mH$.
172
MediumMCQ
જ્યારે $100$ આંટા ધરાવતી કોઈલમાંથી $2 \ A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેની સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $5 \times 10^{-5} \ Wb$ છે. કોઈલનું આત્મપ્રેરકત્વ શોધો.
A
$4 \times 10^{-3} \ H$
B
$4 \times 10^{-2} \ H$
C
$2.5 \times 10^{-3} \ H$
D
$10^{-3} \ H$

Solution

(C) આત્મપ્રેરકત્વ $L$ નું સૂત્ર $L = \frac{N\phi}{i}$ છે,જ્યાં $N$ એ આંટાની સંખ્યા છે,$\phi$ એ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $i$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે.
આપેલ કિંમતો $N = 100$,$\phi = 5 \times 10^{-5} \ Wb$ અને $i = 2 \ A$ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$L = \frac{100 \times 5 \times 10^{-5}}{2}$
$L = \frac{500 \times 10^{-5}}{2}$
$L = 250 \times 10^{-5} \ H$
$L = 2.5 \times 10^{-3} \ H$
173
MediumMCQ
$\text{1 m લંબાઈ અને 1 mH ઇન્ડક્ટન્સ ધરાવતો સોલેનોઇડ બનાવવા માટે જરૂરી પાતળા તારની લંબાઈ કેટલી હશે? (સોલેનોઇડનો આડછેદનો વ્યાસ તેની લંબાઈ કરતા ઘણો ઓછો છે.)}$
A
$0.10 \,m$
B
$0.10 \,km$
C
$1 \,km$
D
$10 \,km$

Solution

(B) સોલેનોઇડનું ઇન્ડક્ટન્સ $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $l$ એ સોલેનોઇડની લંબાઈ છે અને $A = \pi r^2$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે.
ધારો કે જરૂરી તારની કુલ લંબાઈ $x$ છે. તારને $N$ આંટામાં વીંટાળવામાં આવે છે, તેથી $x = (2 \pi r) N$, જેનો અર્થ છે કે $N = \frac{x}{2 \pi r}$.
$N$ ની કિંમત ઇન્ડક્ટન્સના સૂત્રમાં મૂકતા:
$L = \frac{\mu_0 (x / 2 \pi r)^2 \times \pi r^2}{l} = \frac{\mu_0 x^2}{4 \pi l}$.
$x$ માટે સૂત્ર બનાવતા:
$x^2 = \frac{4 \pi L l}{\mu_0} \implies x = \sqrt{\frac{4 \pi L l}{\mu_0}}$.
અહીં $L = 1 \,mH = 10^{-3} \,H$, $l = 1 \,m$, અને $\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \,T \cdot m/A$ આપેલ છે:
$x = \sqrt{\frac{4 \pi \times 10^{-3} \times 1}{4 \pi \times 10^{-7}}} = \sqrt{10^4} = 100 \,m$.
કિલોમીટરમાં રૂપાંતર કરતા: $100 \,m = 0.10 \,km$.
174
MediumMCQ
એક સોલેનોઇડની લંબાઈ $\ell$ છે,જેના આંટાઓ $D$ ઘનતા અને $\rho$ અવરોધકતા ધરાવતા પદાર્થમાંથી બનાવેલા છે. વાઇન્ડિંગનો અવરોધ $R$ છે. સોલેનોઇડનું ઇન્ડક્ટન્સ શોધો (જ્યાં $m$ = વાઇન્ડિંગ વાયરનું દળ,$\mu_{0}$ = શૂન્યાવકાશની પરમીએબિલિટી).
A
$\frac{\mu_{0}}{2 \pi \ell} \left( \frac{R m}{\rho D} \right)$
B
$\frac{\mu_{0}}{4 \pi \ell} \left( \frac{R m}{\rho D} \right)$
C
$\frac{\mu_{0}}{2 \pi \ell} \left( \frac{\rho D}{R m} \right)$
D
$\frac{\mu_{0}}{4 \pi \ell} \left( \frac{\rho D}{R m} \right)$

Solution

(B) સોલેનોઇડનું ઇન્ડક્ટન્સ $L = \mu_{0} N^{2} \frac{A_{s}}{\ell}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $A_{s}$ એ સોલેનોઇડનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $N$ એ આંટાઓની સંખ્યા છે.
ધારો કે વાઇન્ડિંગ માટે વપરાયેલ વાયરની કુલ લંબાઈ $x$ છે અને વાયરના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $a$ છે.
અવરોધ $R = \frac{\rho x}{a}$ છે.
વાયરનું દળ $m = a x D$ છે.
આ બંનેનો ગુણાકાર કરતા,$R m = \left( \frac{\rho x}{a} \right) (a x D) = \rho x^{2} D$ મળે.
તેથી,$x^{2} = \frac{R m}{\rho D}$.
વાયરની કુલ લંબાઈ $x = N \times (2 \pi r)$ પણ થાય,જ્યાં $r$ એ સોલેનોઇડની ત્રિજ્યા છે.
તેથી,$N = \frac{x}{2 \pi r}$.
ઇન્ડક્ટન્સના સૂત્રમાં $N$ ની કિંમત મૂકતા: $L = \mu_{0} \left( \frac{x}{2 \pi r} \right)^{2} \frac{\pi r^{2}}{\ell} = \mu_{0} \frac{x^{2}}{4 \pi^{2} r^{2}} \frac{\pi r^{2}}{\ell} = \frac{\mu_{0} x^{2}}{4 \pi \ell}$.
$x^{2} = \frac{R m}{\rho D}$ મૂકતા,આપણને $L = \frac{\mu_{0}}{4 \pi \ell} \left( \frac{R m}{\rho D} \right)$ મળે છે.
175
EasyMCQ
સેલ્ફ (આત્મ) અથવા મ્યુચ્યુઅલ (પરસ્પર) ઇન્ડક્ટન્સના પરિમાણો નીચેનામાંથી કયા છે?
A
$[L^{-2} M^1 T^{-2} I^{-2}]$
B
$[L^2 M^{-2} T^{-2} I^{-2}]$
C
$[L^2 M^1 T^{-2} I^{-2}]$
D
$[L^2 M^2 T^{-2} I^{-2}]$

Solution

(C) કોઈલનું સેલ્ફ અથવા મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્ટન્સ એ એકમ પ્રવાહ દીઠ ફ્લક્સ ફેરફાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જે નીચેના સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$L \text{ અથવા } M = \frac{\phi}{I}$
જ્યાં $\phi$ એ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $I$ એ વિદ્યુત પ્રવાહ છે.
ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ નું પારિમાણિક સૂત્ર $[M L^2 T^{-2} I^{-1}]$ છે.
વિદ્યુત પ્રવાહ $I$ નું પારિમાણિક સૂત્ર $[I^1]$ છે.
તેથી,ઇન્ડક્ટન્સનું પરિમાણ:
$[L] = \frac{[\phi]}{[I]} = \frac{[M L^2 T^{-2} I^{-1}]}{[I^1]} = [M L^2 T^{-2} I^{-2}]$
176
EasyMCQ
વિદ્યુતમાં દળ (mass) ને સમતુલ્ય ભૌતિક રાશિ . . . . . . છે.
A
વિદ્યુત સ્થિતિમાન
B
વિદ્યુતભાર
C
વિદ્યુત પ્રવાહ
D
આત્મ-પ્રેરકત્વ (Self inductance)

Solution

(D) યાંત્રિકીમાં,દળ $(m)$ એ પદાર્થની જડત્વ દર્શાવે છે,જે તેની ગતિની અવસ્થામાં થતા ફેરફારનો વિરોધ કરે છે. $LC$ પરિપથમાં,આત્મ-પ્રેરકત્વ $(L)$ એ વિદ્યુત તંત્રના જડત્વને દર્શાવે છે,કારણ કે તે વિદ્યુત પ્રવાહ $(I)$ માં થતા કોઈપણ ફેરફારનો વિરોધ કરે છે. યાંત્રિક તંત્રમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $\frac{1}{2}mv^2$ છે,જ્યારે ઇન્ડક્ટરમાં સંગ્રહિત ઉર્જા $\frac{1}{2}LI^2$ છે. આમ,આત્મ-પ્રેરકત્વ એ દળનું વિદ્યુતીય સમતુલ્ય છે.
177
EasyMCQ
એક કોઈલ $N$ આંટા ધરાવે છે અને તેમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ $I$ એમ્પીયર છે,જેના પરિણામે $L$ હેન્રીનું આત્મ-પ્રેરકત્વ મળે છે. જો પ્રવાહ બદલાઈને $5I$ $A$ થાય,તો નવું આત્મ-પ્રેરકત્વ . . . . . . $H$ થશે.
A
$5L$
B
$\frac{1}{5}L$
C
$25L$
D
$L$

Solution

(D) કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ સૂત્ર $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\mu_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી છે,$N$ એ આંટાની સંખ્યા છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $l$ એ કોઈલની લંબાઈ છે.
આ સૂત્ર પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માત્ર કોઈલના ભૌમિતિક પરિમાણો (આંટાની સંખ્યા,ક્ષેત્રફળ અને લંબાઈ) અને કોરના દ્રવ્ય પર આધાર રાખે છે.
તે કોઈલમાંથી વહેતા પ્રવાહ $I$ થી સ્વતંત્ર છે.
તેથી,જો પ્રવાહ $I$ થી બદલાઈને $5I$ થાય,તો આત્મ-પ્રેરકત્વમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
આમ,નવું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ $H$ રહેશે.
178
EasyMCQ
$30 \ cm$ લંબાઈ,$25 \ cm^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $500$ આંટા ધરાવતું એર-કોર્ડ સોલેનોઈડ $2.5 \ A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહન કરે છે. આ પ્રવાહને $10^{-3} \ s$ ના ટૂંકા સમયમાં અચાનક બંધ કરવામાં આવે છે. સર્કિટમાં ખુલ્લી સ્વીચના છેડાઓ પર પ્રેરિત સરેરાશ બેક emf કેટલું હશે ($V$ માં)? (સોલેનોઈડના છેડાઓ પાસે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં થતા ફેરફારને અવગણો.)
A
$6.54$
B
$65.4$
C
$654$
D
$0.654$

Solution

(A) એર-કોર્ડ સોલેનોઈડની અંદરનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B = \frac{\mu_0 NI}{l}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રારંભિક ચુંબકીય ફ્લક્સ લિંકેજ $\phi_1 = N B A = N \left( \frac{\mu_0 NI}{l} \right) A = \frac{\mu_0 N^2 AI}{l}$.
આપેલ કિંમતો: $N = 500$,$I = 2.5 \ A$,$l = 0.3 \ m$,$A = 25 \times 10^{-4} \ m^2$,$\Delta t = 10^{-3} \ s$,અને $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \ T \cdot m/A$.
જ્યારે પ્રવાહ બંધ કરવામાં આવે છે,ત્યારે અંતિમ ફ્લક્સ $\phi_2 = 0$ થાય છે.
પ્રેરિત emf નું મૂલ્ય $|\varepsilon| = \frac{|\Delta \phi|}{\Delta t} = \frac{|\phi_2 - \phi_1|}{\Delta t} = \frac{\mu_0 N^2 AI}{l \Delta t}$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$|\varepsilon| = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times (500)^2 \times 25 \times 10^{-4} \times 2.5}{0.3 \times 10^{-3}}$.
$|\varepsilon| = \frac{4 \times 3.1416 \times 10^{-7} \times 250000 \times 25 \times 10^{-4} \times 2.5}{3 \times 10^{-4}}$.
$|\varepsilon| = \frac{1.9635 \times 10^{-3}}{3 \times 10^{-4}} \approx 6.54 \ V$.
179
EasyMCQ
$l$ લંબાઈ અને $A$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ . . . . . . વધે છે (અહીં આંટાની સંખ્યા $N$ નિશ્ચિત છે).
A
$l$ વધે છે અને $A$ ઘટે છે.
B
$l$ ઘટે છે અને $A$ વધે છે.
C
$l$ અને $A$ બંને વધે છે.
D
$l$ અને $A$ બંને ઘટે છે.

Solution

(B) સોલેનોઈડના આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માટેનું સૂત્ર $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$ છે.
આ સમીકરણ પરથી જોઈ શકાય છે કે $L \propto \frac{A}{l}$.
આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ વધારવા માટે,અંશ $A$ (આડછેદનું ક્ષેત્રફળ) વધવું જોઈએ અને છેદ $l$ (સોલેનોઈડની લંબાઈ) ઘટવો જોઈએ.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
180
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયો ઇન્ડક્ટન્સનો એકમ નથી?
A
$Wb \cdot s \cdot A^{-1}$
B
$V \cdot s \cdot A^{-1}$
C
$H$
D
$Wb \cdot A^{-1}$

Solution

(A) ઇન્ડક્ટન્સ $L$ નું સૂત્ર $\phi = L \cdot I$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\phi$ એ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $I$ એ પ્રવાહ છે.
આમ,$L = \frac{\phi}{I}$.
ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ નો એકમ વેબર $(Wb)$ છે અને પ્રવાહ $I$ નો એકમ એમ્પીયર $(A)$ છે.
તેથી,ઇન્ડક્ટન્સનો $SI$ એકમ $\frac{Wb}{A} = Wb \cdot A^{-1}$ છે,જેને હેનરી $(H)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
ચુંબકીય ફ્લક્સનો એકમ $V \cdot s$ તરીકે પણ દર્શાવી શકાય છે,કારણ કે $V = \frac{d\phi}{dt}$.
આ કિંમત મૂકતા,$L = \frac{V \cdot s}{A} = V \cdot s \cdot A^{-1}$.
આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખાવતા,$Wb \cdot A^{-1}$ $(D)$,$H$ $(C)$,અને $V \cdot s \cdot A^{-1}$ $(B)$ એ ઇન્ડક્ટન્સના માન્ય એકમો છે.
વિકલ્પ $A$ $(Wb \cdot s \cdot A^{-1})$ એ ઇન્ડક્ટન્સનો માન્ય એકમ નથી.
181
EasyMCQ
આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) નો ખોટો એકમ પસંદ કરો.
A
mho-second
B
$\frac{\text{weber}}{\text{ampere}}$
C
$\frac{\text{volt} \cdot \text{second}}{\text{ampere}}$
D
ohm-second

Solution

(A) આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ ને સંબંધ $\phi = LI$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જ્યાં $\phi$ એ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $I$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે. તેથી,$L = \frac{\phi}{I}$.
$L$ ના એકમો $\frac{\text{weber}}{\text{ampere}}$ (હેનરી) છે.
કારણ કે $\text{weber} = \text{volt} \cdot \text{second}$,તેથી એકમ $\frac{\text{volt} \cdot \text{second}}{\text{ampere}}$ પણ થાય છે.
કારણ કે $\text{volt} = \text{ampere} \cdot \text{ohm}$,તેથી એકમ $\frac{(\text{ampere} \cdot \text{ohm}) \cdot \text{second}}{\text{ampere}} = \text{ohm} \cdot \text{second}$ થાય છે.
'mho-second' એ આત્મ-પ્રેરકત્વનો એકમ નથી,કારણ કે 'mho' એ વાહકતા $(1/\text{ohm})$ નો એકમ છે.
182
EasyMCQ
આકૃતિમાં દર્શાવેલ નેટવર્ક એ સર્કિટનો એક ભાગ છે. (બેટરીનો આંતરિક અવરોધ અવગણ્ય છે). એક ચોક્કસ ક્ષણે પ્રવાહ $2 \ A$ છે અને તે $10^2 \ A \ s^{-1}$ ના દરે ઘટી રહ્યો છે. બિંદુઓ $B$ અને $A$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો છે ($V$ માં)?
Question diagram
A
$8.0$
B
$8.5$
C
$10$
D
$15$

Solution

(B) આપેલ છે: પ્રવાહ $I = 2 \ A$,પ્રવાહમાં ફેરફારનો દર $\frac{dI}{dt} = -10^2 \ A \ s^{-1}$ (કારણ કે તે ઘટી રહ્યો છે),અવરોધ $R = 2 \ \Omega$,$EMF$ $\varepsilon = 12 \ V$,અને ઇન્ડક્ટન્સ $L = 5 \ mH = 5 \times 10^{-3} \ H$.
બિંદુ $A$ થી $B$ સુધી કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ પાડતા:
$V_A - IR + \varepsilon - L \frac{dI}{dt} = V_B$
$V_B - V_A = -IR + \varepsilon - L \frac{dI}{dt}$
કિંમતો મૂકતા:
$V_B - V_A = -(2 \times 2) + 12 - (5 \times 10^{-3} \times (-10^2))$
$V_B - V_A = -4 + 12 + 0.5$
$V_B - V_A = 8.5 \ V$
183
EasyMCQ
જ્યારે કોઈલમાંથી $1 \ mA$ નો પ્રવાહ વહે છે ત્યારે તેની સાથે $5 \ \mu Wb$ નું ચુંબકીય ફ્લક્સ સંકળાયેલું છે. કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) ગણો.
A
$5 \times 10^{-3} \ H$
B
$5 \times 10^3 \ H$
C
$2 \times 10^{-2} \ H$
D
$2 \times 10^2 \ H$

Solution

(A) કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ સંબંધ $\phi = L I$ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જ્યાં $\phi$ એ ચુંબકીય ફ્લક્સ છે અને $I$ એ કોઈલમાંથી વહેતો પ્રવાહ છે.
$L$ માટે સૂત્રને ગોઠવતા,આપણને મળે છે $L = \frac{\phi}{I}$.
આપેલ કિંમતો છે:
$\phi = 5 \ \mu Wb = 5 \times 10^{-6} \ Wb$
$I = 1 \ mA = 1 \times 10^{-3} \ A$
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$L = \frac{5 \times 10^{-6} \ Wb}{1 \times 10^{-3} \ A} = 5 \times 10^{-3} \ H$.
તેથી,કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $5 \times 10^{-3} \ H$ છે.
184
EasyMCQ
$31.4 \ cm$ લંબાઈ,$10^{-3} \ m^2$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ અને $10^3$ કુલ આંટા ધરાવતા સોલેનોઈડનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે?
A
$4$ mH
B
$4$ $H$
C
$40$ $H$
D
$0.4$ $H$

Solution

(A) સોલેનોઈડના આત્મ-પ્રેરકત્વ $(L)$ માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$
આપેલ છે:
શૂન્યાવકાશની પરમીએબિલિટી $\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \ T \cdot m/A$
આંટાની સંખ્યા $N = 10^3$
આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A = 10^{-3} \ m^2$
લંબાઈ $l = 31.4 \ cm = 31.4 \times 10^{-2} \ m$
કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{4 \times 3.14 \times 10^{-7} \times (10^3)^2 \times 10^{-3}}{31.4 \times 10^{-2}}$
$L = \frac{4 \times 3.14 \times 10^{-7} \times 10^6 \times 10^{-3}}{31.4 \times 10^{-2}}$
$L = \frac{12.56 \times 10^{-4}}{31.4 \times 10^{-2}} = \frac{12.56}{31.4} \times 10^{-2} = 0.4 \times 10^{-2} \ H$
$L = 4 \times 10^{-3} \ H = 4 \ mH$
185
EasyMCQ
જ્યારે કોઈલમાંથી $2 \ mA$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ વહે છે,ત્યારે તેની સાથે $10 \ \mu Wb$ નું ચુંબકીય ફ્લક્સ સંકળાયેલું છે. કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે ($mH$ માં)?
A
$10$
B
$5$
C
$15$
D
$20$

Solution

(B) કોઈલ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi$ એ સંબંધ $\phi = L \cdot I$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $L$ એ આત્મ-પ્રેરકત્વ છે અને $I$ એ કોઈલમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ છે.
આપેલ છે:
$\phi = 10 \ \mu Wb = 10 \times 10^{-6} \ Wb$
$I = 2 \ mA = 2 \times 10^{-3} \ A$
આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માટેના સૂત્રને ગોઠવતા:
$L = \frac{\phi}{I}$
કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{10 \times 10^{-6}}{2 \times 10^{-3}}$
$L = 5 \times 10^{-3} \ H$
$L = 5 \ mH$
તેથી,કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $5 \ mH$ છે.
186
EasyMCQ
એક કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે જે $1 \ ms$ માં પ્રવાહ $3 \ A$ થી બદલાઈને $2 \ A$ થાય ત્યારે $5 \ V$ નું આત્મ-પ્રેરિત $EMF$ ઉત્પન્ન કરે છે?
A
$5 \ mH$
B
$5 \ H$
C
$50 \ H$
D
$5000 \ H$

Solution

(A) આત્મ-પ્રેરિત $EMF$ નું સૂત્ર $\varepsilon = -L \frac{dI}{dt}$ છે.
આપેલ છે:
$\varepsilon = 5 \ V$
$dI = I_2 - I_1 = 2 \ A - 3 \ A = -1 \ A$
$dt = 1 \ ms = 1 \times 10^{-3} \ s$
કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$5 = -L \left( \frac{-1 \ A}{1 \times 10^{-3} \ s} \right)$
$5 = L \times 10^3$
$L = \frac{5}{1000} \ H = 5 \times 10^{-3} \ H = 5 \ mH$.
187
EasyMCQ
આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) નું પારિમાણિક સૂત્ર . . . . . . છે.
A
$M^1 L^2 T^{-2} A^{-2}$
B
$M^1 L^{-2} T^{-2} A^2$
C
$M^{-1} L^{-2} T^{-2} A^{-2}$
D
$M^1 L^2 T^{-2} A^2$

Solution

(A) આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માટેનું સૂત્ર $L = \frac{\varepsilon dt}{dI}$ છે.
અહીં,$\varepsilon$ એ પ્રેરિત વિદ્યુતચાલક બળ $(EMF)$ છે,જેનું પારિમાણિક સૂત્ર $[M^1 L^2 T^{-3} A^{-1}]$ છે.
$dt$ એ સમયનો ગાળો છે જેનું પારિમાણિક સૂત્ર $[T^1]$ છે.
$dI$ એ વિદ્યુતપ્રવાહમાં થતો ફેરફાર છે જેનું પારિમાણિક સૂત્ર $[A^1]$ છે.
આ પરિમાણોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$L = \frac{[M^1 L^2 T^{-3} A^{-1}] \cdot [T^1]}{[A^1]}$
$L = [M^1 L^2 T^{-2} A^{-2}]$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
188
EasyMCQ
એક સર્કિટમાં પ્રવાહ $0.1 \ s$ માં $5.0 \ A$ થી ઘટીને $0.00 \ A$ થાય છે. જો $200 \ V$ નું સરેરાશ emf પ્રેરિત થતું હોય,તો સર્કિટનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) . . . . . . $H$ છે.
A
$0.4$
B
$4.0$
C
$40$
D
$0.004$

Solution

(B) આપેલ છે:
પ્રારંભિક પ્રવાહ $I_1 = 5.0 \ A$
અંતિમ પ્રવાહ $I_2 = 0.0 \ A$
સમયગાળો $dt = 0.1 \ s$
પ્રેરિત emf $\varepsilon = 200 \ V$
ઇન્ડક્ટરમાં પ્રેરિત emf માટેનું સૂત્ર:
$\varepsilon = -L \frac{dI}{dt}$
આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ શોધવા માટે સૂત્રને ફરીથી ગોઠવતા:
$L = -\frac{\varepsilon \cdot dt}{dI}$
જ્યાં $dI = I_2 - I_1 = 0.0 - 5.0 = -5.0 \ A$.
કિંમતો મૂકતા:
$L = -\frac{200 \times 0.1}{-5.0}$
$L = \frac{20}{5} = 4 \ H$
તેથી,સર્કિટનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $4.0 \ H$ છે.
189
EasyMCQ
એક સર્કિટમાં પ્રવાહ $0.1 \ s$ માં $5.0 \ A$ થી ઘટીને $0.0 \ A$ થાય છે. જો $100 \ V$ નું સરેરાશ emf પ્રેરિત થતું હોય,તો સર્કિટનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) . . . . . . છે. ($H$ માં)
A
$0.5$
B
$2$
C
$1$
D
$4$

Solution

(B) આપેલ છે:
પ્રારંભિક પ્રવાહ $I_1 = 5.0 \ A$
અંતિમ પ્રવાહ $I_2 = 0.0 \ A$
પ્રવાહમાં ફેરફાર $dI = I_2 - I_1 = 0.0 - 5.0 = -5.0 \ A$
સમયગાળો $dt = 0.1 \ s$
પ્રેરિત emf $\varepsilon = 100 \ V$
આત્મ-પ્રેરકત્વને કારણે પ્રેરિત emf નું સૂત્ર:
$\varepsilon = -L \frac{dI}{dt}$
કિંમતો મૂકતા:
$100 = -L \left( \frac{-5.0}{0.1} \right)$
$100 = L \times 50$
$L = \frac{100}{50} = 2 \ H$
તેથી,સર્કિટનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $2 \ H$ છે.
190
EasyMCQ
જ્યારે $I$ જેટલો પ્રવાહ $4 \ H$ નું આત્મ-પ્રેરકત્વ ધરાવતા ઇન્ડક્ટરમાંથી પસાર થાય છે. જો પ્રવાહ બમણો કરવામાં આવે,તો ઇન્ડક્ટરનું નવું આત્મ-પ્રેરકત્વ શું હશે?
A
$4 \ H$
B
$2 \ H$
C
શૂન્ય
D
$8 \ H$

Solution

(A) ઇન્ડક્ટરનું આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ એ સૂત્ર $L = \frac{\mu_0 N^2 A}{l}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\mu_0$ એ શૂન્યાવકાશની પરમિયેબિલિટી છે,$N$ એ આંટાઓની સંખ્યા છે,$A$ એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ છે અને $l$ એ ઇન્ડક્ટરની લંબાઈ છે.
આ સૂત્ર દર્શાવે છે કે આત્મ-પ્રેરકત્વ $L$ માત્ર ઇન્ડક્ટરના ભૌમિતિક ગુણધર્મો અને તેના કોરના દ્રવ્ય પર આધાર રાખે છે.
તે તેમાંથી વહેતા પ્રવાહ $I$ થી સ્વતંત્ર છે.
તેથી,જો પ્રવાહ બમણો કરવામાં આવે,તો આત્મ-પ્રેરકત્વ બદલાતું નથી અને તે $4 \ H$ જ રહે છે.
191
DifficultMCQ
$6 \text{ mH}$ ના આત્મ-પ્રેરકત્વ ધરાવતા ઇન્ડક્ટન્સ કોઈલમાંથી વહેતો પ્રવાહ જુદા જુદા સમયે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે. $t=20 \text{ s}$ અને $t=40 \text{ s}$ ની વચ્ચે પ્રેરિત emf આશરે કેટલું હશે?
Question diagram
A
$2 \times 10^{-2} \text{ V}$
B
$3 \times 10^{-2} \text{ V}$
C
$4 \times 10^{-3} \text{ V}$
D
$30 \times 10^{-4} \text{ V}$

Solution

(D) ઇન્ડક્ટરમાં પ્રેરિત emf નું સૂત્ર $|e| = L \left| \frac{dI}{dt} \right|$ છે.
આપેલ છે કે આત્મ-પ્રેરકત્વ $L = 6 \text{ mH} = 6 \times 10^{-3} \text{ H}$.
આલેખ પરથી,$t_1 = 20 \text{ s}$ સમયે,પ્રવાહ $I_1 = 4 \text{ A}$ છે,અને $t_2 = 40 \text{ s}$ સમયે,પ્રવાહ $I_2 = 3 \text{ A}$ છે.
પ્રવાહમાં થતો ફેરફારનો દર $\left| \frac{dI}{dt} \right| = \left| \frac{I_2 - I_1}{t_2 - t_1} \right| = \left| \frac{3 - 4}{40 - 20} \right| = \left| \frac{-1}{20} \right| = 0.05 \text{ A/s}$ છે.
તેથી,પ્રેરિત emf $|e| = (6 \times 10^{-3} \text{ H}) \times (0.05 \text{ A/s}) = 0.3 \times 10^{-3} \text{ V} = 3 \times 10^{-4} \text{ V}$ થાય.
Solution diagram
192
MediumMCQ
$0.2 \,H$ ઇન્ડક્ટન્સ ધરાવતા કોઈલમાં વિદ્યુતપ્રવાહ $5 \,A$ થી બદલાઈને $2 \,A$ થાય છે,જેમાં $0.5 \,s$ નો સમય લાગે છે. કોઈલમાં ઉદ્ભવતા સરેરાશ પ્રેરિત emf નું મૂલ્ય કેટલું હશે ($\,V$ માં)?
A
$0.6$
B
$1.2$
C
$30$
D
$0.3$

Solution

(B) આપેલ છે: ઇન્ડક્ટન્સ $L = 0.2 \,H$,પ્રારંભિક પ્રવાહ $I_1 = 5 \,A$,અંતિમ પ્રવાહ $I_2 = 2 \,A$,અને સમયગાળો $\Delta t = 0.5 \,s$.
પ્રવાહમાં થતો ફેરફાર $\Delta I = I_1 - I_2 = 5 \,A - 2 \,A = 3 \,A$ છે।
કોઈલમાં ઉદ્ભવતા સરેરાશ પ્રેરિત emf $|e|$ નું મૂલ્ય નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$|e| = L \left| \frac{\Delta I}{\Delta t} \right| = 0.2 \,H \times \frac{3 \,A}{0.5 \,s} = 0.2 \times 6 \,V = 1.2 \,V$.
193
EasyMCQ
એક કોઈલમાં પ્રવાહ $0.3 \,s$ માં $2 \,A$ થી બદલાઈને $5 \,A$ થાય છે. કોઈલમાં ઉદ્ભવતા emf નું મૂલ્ય $1.0 \,V$ છે. તો કોઈલનું આત્મ-પ્રેરકત્વ (self-inductance) શોધો. ($\,mH$ માં)
A
$1.0$
B
$100$
C
$0.1$
D
$10$

Solution

(B) પ્રવાહમાં ફેરફાર,$\Delta I = 5 \,A - 2 \,A = 3 \,A$.
સમયગાળો,$\Delta t = 0.3 \,s$.
પ્રેરિત emf,$e = 1.0 \,V$.
આત્મ-પ્રેરકત્વને કારણે કોઈલમાં ઉદ્ભવતા emf નું સૂત્ર $e = L \frac{dI}{dt}$ છે.
મૂલ્ય ધ્યાનમાં લેતા,$e = L \frac{\Delta I}{\Delta t}$.
કિંમતો મૂકતા: $1.0 = L \times \frac{3}{0.3}$.
$1.0 = L \times 10$.
$L = \frac{1.0}{10} = 0.1 \,H$.
કારણ કે $1 \,H = 1000 \,mH$,તેથી $L = 0.1 \times 1000 \,mH = 100 \,mH$.
194
MediumMCQ
એક લાંબા સોલેનોઇડમાં $500$ આંટા છે. જ્યારે તેમાંથી $2 \,A$ નો વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે સોલેનોઇડના દરેક આંટા સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $4 \times 10^{-3} \,Wb$ છે. તો સોલેનોઇડનું આત્મપ્રેરકત્વ (self-inductance) કેટલું હશે ($\,H$ માં)?
A
$2.5$
B
$2.0$
C
$1.0$
D
$4.0$

Solution

(C) આપેલ છે: આંટાની સંખ્યા, $N = 500$.
વિદ્યુતપ્રવાહ, $I = 2 \,A$.
દરેક આંટા દીઠ ચુંબકીય ફ્લક્સ, $\phi = 4 \times 10^{-3} \,Wb$.
કુલ ચુંબકીય ફ્લક્સ સાંકળ (magnetic flux linkage) $N\phi$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આત્મપ્રેરકત્વ $L$ ને $L = \frac{N\phi}{I}$ સંબંધ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$L = \frac{500 \times 4 \times 10^{-3}}{2}$
$L = \frac{2000 \times 10^{-3}}{2}$
$L = \frac{2}{2} = 1 \,H$.
તેથી, સોલેનોઇડનું આત્મપ્રેરકત્વ $1.0 \,H$ છે.
195
EasyMCQ
એક કોઈલમાં વિદ્યુતપ્રવાહ $4 \,A$ થી બદલાઈને $0.1 \,s$ માં શૂન્ય થાય છે અને ઉદ્ભવતું emf $100 \,V$ છે. કોઈલનું આત્મપ્રેરકત્વ (in $\,H$) કેટલું હશે?
A
$0.25$
B
$0.4$
C
$2.5$
D
$4$

Solution

(C) કોઈલમાં ઉદ્ભવતા emf નું મૂલ્ય નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $|e| = L \left| \frac{dI}{dt} \right|$.
આપેલ છે:
પ્રારંભિક વિદ્યુતપ્રવાહ $I_1 = 4 \,A$.
અંતિમ વિદ્યુતપ્રવાહ $I_2 = 0 \,A$.
વિદ્યુતપ્રવાહમાં ફેરફાર $dI = I_2 - I_1 = 0 - 4 = -4 \,A$.
સમયગાળો $dt = 0.1 \,s$.
ઉદ્ભવતું emf $|e| = 100 \,V$.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$100 = L \times \frac{|-4|}{0.1}$.
$100 = L \times \frac{4}{0.1}$.
$100 = L \times 40$.
$L = \frac{100}{40} = 2.5 \,H$.
તેથી,કોઈલનું આત્મપ્રેરકત્વ $2.5 \,H$ છે.
196
Easy
ઇન્ડક્ટરમાં પ્રવાહ $(I)$ સમય $(t)$ સાથે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ બદલાય છે. નીચેનામાંથી કયો આલેખ ઇન્ડક્ટરમાં વોલ્ટેજ $(V)$ નો સમય $(t)$ સાથેનો સાચો ફેરફાર દર્શાવે છે?

Solution

(A) ઇન્ડક્ટર પરનો વોલ્ટેજ $(V)$ સૂત્ર $V = L \frac{dI}{dt}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $L$ એ ઇન્ડક્ટન્સ છે અને $\frac{dI}{dt}$ એ સમયની સાપેક્ષમાં પ્રવાહના ફેરફારનો દર છે.
આલેખ પરથી, પ્રવાહ $(I)$ ચોક્કસ અંતરાલ માટે સમય $(t)$ સાથે રેખીય રીતે વધે છે, જેનો અર્થ છે કે ઢાળ $\frac{dI}{dt}$ અચળ અને ધન છે.
$V = L \times (\text{અચળ})$ હોવાથી, આ અંતરાલ દરમિયાન વોલ્ટેજ $(V)$ અચળ ધન મૂલ્ય હશે.
જ્યારે પ્રવાહ $(I)$ અચળ હોય, ત્યારે $\frac{dI}{dt} = 0$ થાય, તેથી વોલ્ટેજ $(V)$ $0$ થઈ જાય છે.
જ્યારે પ્રવાહ $(I)$ રેખીય રીતે ઘટે છે, ત્યારે ઢાળ $\frac{dI}{dt}$ અચળ અને ઋણ હોય છે, તેથી વોલ્ટેજ $(V)$ અચળ ઋણ મૂલ્ય બને છે.
તેથી, વોલ્ટેજ $(V)$ વિરુદ્ધ સમય $(t)$ નો આલેખ પ્રવાહ-સમય આલેખના ઢાળને અનુરૂપ આડી રેખાઓની શ્રેણી હશે.
197
EasyMCQ
જ્યારે ઇન્ડક્ટરમાંથી વહેતો પ્રવાહ $2 \,A$ થી બદલાઈને $2 \,s$ ના સમયમાં $6 \,A$ થાય છે, ત્યારે તેમાં ઉદ્ભવતું emf $3 \,V$ છે. તો ઇન્ડક્ટરનું ઇન્ડક્ટન્સ કેટલું હશે ($\,H$ માં)?
A
$1.4$
B
$0.8$
C
$1.5$
D
$0.6$

Solution

(C) ઇન્ડક્ટરમાં ઉદ્ભવતું emf $\varepsilon$ એ સૂત્ર $\varepsilon = -L \frac{di}{dt}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેનું મૂલ્ય લેતા, આપણને મળે છે $L = \frac{|\varepsilon|}{\frac{di}{dt}}$.
આપેલ છે: પ્રવાહમાં ફેરફાર $\Delta i = 6 \,A - 2 \,A = 4 \,A$, સમયગાળો $\Delta t = 2 \,s$, અને ઉદ્ભવતું emf $\varepsilon = 3 \,V$.
પ્રવાહના ફેરફારનો દર $\frac{di}{dt} = \frac{\Delta i}{\Delta t} = \frac{4 \,A}{2 \,s} = 2 \,A/s$ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$L = \frac{3 \,V}{2 \,A/s} = 1.5 \,H$.
198
EasyMCQ
પરિપથની એક શાખા આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. જો પ્રવાહ $10^3 \ A \ s^{-1}$ ના દરે ઘટતો હોય, તો $A$ અને $B$ વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કેટલો હશે ($V$ માં)?
Question diagram
A
$1$
B
$5$
C
$10$
D
$2$

Solution

(A) આપેલ છે: પ્રવાહ $I = 2 \ A$, અવરોધ $R = 7 \ \Omega$, $EMF$ $E = 4 \ V$, ઇન્ડક્ટન્સ $L = 9 \ mH = 9 \times 10^{-3} \ H$, પ્રવાહમાં ફેરફારનો દર $\frac{dI}{dt} = -10^3 \ A \ s^{-1}$ (કારણ કે પ્રવાહ ઘટી રહ્યો છે).
$A$ થી $B$ સુધી કિર્ચોફનો વોલ્ટેજ નિયમ લાગુ પાડતા:
$V_A - I R + E - L \frac{dI}{dt} = V_B$
$V_A - V_B = I R - E + L \frac{dI}{dt}$
કિંમતો મૂકતા:
$V_{AB} = (2 \ A)(7 \ \Omega) - 4 \ V + (9 \times 10^{-3} \ H)(-10^3 \ A \ s^{-1})$
$V_{AB} = 14 \ V - 4 \ V - 9 \ V$
$V_{AB} = 1 \ V$.
199
MediumMCQ
$120$ આંટા અને $40 \text{ mH}$ ઇન્ડક્ટન્સ ધરાવતા કોઈલમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ $30 \text{ mA}$ છે. કોઈલ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ કેટલું હશે?
A
$20 \times 10^{-6} \text{ Wb}$
B
$5 \times 10^{-6} \text{ Wb}$
C
$12 \times 10^{-6} \text{ Wb}$
D
$10 \times 10^{-6} \text{ Wb}$

Solution

(D) આપેલ છે: આંટાની સંખ્યા $N = 120$,ઇન્ડક્ટન્સ $L = 40 \text{ mH} = 40 \times 10^{-3} \text{ H}$,પ્રવાહ $I = 30 \text{ mA} = 30 \times 10^{-3} \text{ A}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે કુલ ફ્લક્સ લિંકેજ $N\phi = LI$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,કોઈલ સાથે સંકળાયેલ ચુંબકીય ફ્લક્સ $\phi = \frac{LI}{N}$ દ્વારા મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\phi = \frac{40 \times 10^{-3} \times 30 \times 10^{-3}}{120}$.
$\phi = \frac{1200 \times 10^{-6}}{120} = 10 \times 10^{-6} \text{ Wb}$.

Electromagnetic Induction — Self Induction · Frequently Asked Questions

1Are these Electromagnetic Induction questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

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 papers from this chapter 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
For Teachers & Institutes

Generate a Electromagnetic Induction Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.