चालकता

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1. जिस पदार्थ में बड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉन्स होते हैं और कम प्रतिरोध दर्शाता है, कहलाता है - [Uttarakhand P.C.S. (Pre) 2021]

Correct Answer: (c) चालक
Solution:ऐसा पदार्थ जिसमें कमरे के तापमान (Room temperature) पर बड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉन (Free electrons) होते हैं, उसे विद्युत का चालक (Conductor) कहा जाता है। यदि धारा प्रवाह (Current flow) के प्रति किसी पदार्थ का प्रतिरोध निम्न (low) है, तो उसे चालक कहते हैं।

2. सर्वाधिक विद्युत चालकता वाला तत्व क्या है? [M.P.P.C.S. (Pre) 1990, Chhattisgarh P.C.S. (Pre) 2011]

Correct Answer: (a) चांदी
Solution:जिन पदार्थों की विद्युत प्रतिरोधकता अति निम्न होती है, उन्हें सुचालक के रूप में जाना जाता है। चांदी विद्युत की सर्वोत्तम सुचालक है। सर्वाधिक विद्युत चालकता चांदी की होती है इसके बाद तांबा, एल्युमीनियम, लोहा की विद्युत चालकता होती है।

3. निम्नलिखित में से कौन विद्युत का सर्वोत्तम चालक है? [U.P.P.C.S. (Mains) 2015]

Correct Answer: (d) चांदी
Solution:जिन पदार्थों की विद्युत प्रतिरोधकता अति निम्न होती है, उन्हें सुचालक के रूप में जाना जाता है। चांदी विद्युत की सर्वोत्तम सुचालक है। सर्वाधिक विद्युत चालकता चांदी की होती है इसके बाद तांबा, एल्युमीनियम, लोहा की विद्युत चालकता होती है।

4. निम्न में कौन-सा विद्युत का अच्छा सुचालक है? [R.A.S./R.T.S. (Pre) 2012, U.P. P.C.S. (Mains) 2012]

Correct Answer: (c) चांदी
Solution:जिन पदार्थों की विद्युत प्रतिरोधकता अति निम्न होती है, उन्हें सुचालक के रूप में जाना जाता है। चांदी विद्युत की सर्वोत्तम सुचालक है। सर्वाधिक विद्युत चालकता चांदी की होती है इसके बाद तांबा, एल्युमीनियम, लोहा की विद्युत चालकता होती है।

5. कथन (A) : तड़ित चालकों को बनाने में लोहे की छड़ों की अपेक्षा तांबे की छड़ों को वरीयता दी जाती है। [U.P.R.O./A.R.O. (Mains) 2013]

कारण (R) : लोहे की तुलना में तांबा विद्युत का अधिक सुचालक है और वायुमंडलीय परिस्थितियों में सरलता से ऑक्सीकृत नहीं होता है।

उपर्युक्त कथनों पर विचार कीजिए तथा नीचे दिए गए कूट से सही उत्तर का चयन कीजिए-

कूट :

Correct Answer: (a) (A) तथा (R) दोनों सही हैं तथा (A) की (R) सही व्याख्या है।
Solution:तड़ित चालक एक धातु की चालक छड़ होती है, जिसे ऊंचे भवनों की आकाशीय विद्युत से रक्षा के लिए लगाया जाता है। ये आकाशीय विद्युत आवेश से प्राप्त आवेश को सीधे पृथ्वी में भेज देते हैं और इस प्रकार इमारतों को नष्ट होने से बचाते हैं। तड़ित चालकों को बनाने में लोहे की अपेक्षा तांबे की बनी छड़ों को वरीयता दी जाती है क्योंकि तांबा, लोहे की तुलना में अधिक सुचालक है और वायुमंडलीय परिस्थितियों में सरलता से ऑक्सीकृत नहीं होता है।

6. एक संवाहक के तापक्रम परिवर्तन के कारण इसमें विभव परिवर्तन होता है। इस घटना को कहते हैं - [67th B.P.S.C. (Pre) (Re-Exam) 2022]

Correct Answer: (a) थॉमसन प्रभाव
Solution:थॉमसन ने यह पूर्वानुमानित किया था कि अगर एक 'एकल धात्विक संवाहक' (Single metallic conductor) के दो भागों का तापमान भिन्न-भिन्न है, तो इन दो भागों के बीच emf (Electromotive force) उत्पन्न हो जाता है। परिणामस्वरूप असमान रूप से तप्त संवाहक में ऊष्मा उत्पन्न या अवशोषित होती है। असमान रूप से तप्त संवाहक में विद्युत धारा के प्रवाह के कारण ऊष्मा के उत्पन्न होने या अवशोषित होने को थॉमसन प्रभाव (Thomson ef- fect) के रूप में जाना जाता है। किसी संवाहक के दो बिंदुओं के बीच तापमान में भिन्नता के कारण इलेक्ट्रॉन घनत्व (Electron density) में भी भिन्नता होती है। उच्च तापमान की तुलना में निम्न तापमान पर इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है। अतः संवाहक के दो बिंदुओं के बीच विभव (Potential) में भी भिन्नता होगी।

7. अतिचालक का लक्षण है- [39th B.P.S.C. (Pre) 1994]

Correct Answer: (c) शून्य पारगम्यता
Solution:विद्युत चुंबकत्व के संदर्भ में पारगम्यता किसी पदार्थ का वह गुण है, जो उस पदार्थ में चुंबकीय क्षेत्र स्थापित किए जाने में उस पदार्थ द्वारा प्रदर्शित सहायता की मात्रा बताता है। इसे ग्रीक वर्ण µ (म्यू) से प्रदर्शित किया जाता है। पूर्ण (Perfect) अतिचालक की पारगम्यता 'शून्य' होती है।

8. अतिचालकता किस तापमान पर अत्यधिक आर्थिक महत्व की हो सकती है, जिससे लाखों रुपये की बचत हो ? [U.P. P.C.S. (Pre) 2000]

Correct Answer: (c) सामान्य तापमान पर
Solution:अतिचालकता (Superconductivity) की अवस्था में धातुओं का तापमान शून्य केल्विन (या -273°C) के लगभग रहता है। यह ताप भिन्न-भिन्न धातुओं के लिए भिन्न-भिन्न होता है। इस तापमान को प्राप्त करना काफी व्ययसाध्य होता है। यदि अतिचालकता का गुण 'सामान्य तापमान' पर प्राप्त किया जा सके, तो इससे बहुत धन की बचत होगी।

9. किसी अतिचालक द्वारा प्राप्त अधिकतम ताप होता है- [U.P. Lower Sub. (Pre) 2013]

Correct Answer: (b) 133 केल्विन
Solution:वर्ष 1911 में जब अतिचालकता (Super conductivity) की खोज हुई थी, तब यह केवल परम शून्य (-273.15°C) ताप के निकट ही प्राप्त होती थी। हालांकि वर्ष 2020 में कमरे के तापमान के निकट एक अतिचालक (लगभग 15°C या 288 K तापमान वाला) का वर्णन शोध पत्रिका 'नेचर' (Nature) में किया गया था।

10. नव आविष्कृत उच्च ताप अतिचालक है- [U.P. P.C.S. (Pre) 2000, Uttarakhand P.C.S. (Pre) 2006]

Correct Answer: (c) सिरेमिक ऑक्साइड
Solution:अतिचालकता की दिशा में हो रहे खोज और अनुसंधान में सिरेमिक ऑक्साइड बहुत ही उपयोगी सिद्ध हुई है। मृतिका-युक्त धातुओं पर ही अतिचालकता के प्रयोग किए जा रहे हैं और इसमें सफलता भी मिली है। अतिचालकता युक्त मृत्तिकाएं थैलियम (TI), बेरियम (Ba), कैल्शियम (Ca) तथा कॉपर ऑक्साइड (CuO) से युक्त होती हैं।