विद्युत धारा और उसके प्रभाव (Part-IV)

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21. 12V की एक बैटरी द्वारा इससे जुड़े एक लैम्प को 3 A की धारा की आपूर्ति की जाती है। लैम्प में 15 मिनट में आपूर्ति की गई ऊर्जा कितनी होगी? [RRC Group D 26/09/2022 (Evening)]

(a) 32000 J
(b) 32150 J
(c) 32400 J
(d) 540 J

Correct Answer: (c) 32400 J

Solution:लैंप को आपूर्ति की गई ऊर्जा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

ऊर्जा = शक्ति × समय।

अब, पावर = वोल्टेज × धारा = 12V × 3A = 36W

जिस समय के लिए ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है वह 15 मिनट है, जो 900 सेकेंड के बराबर है। इन मूल्यों को ऊर्जा के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

ऊर्जा = शक्ति × समय = 36W × 900s = 32,400 J

22. यदि 5 ओम के प्रतिरोध से 6 amp की धारा प्रवाहित होती है, तो इसके साथ श्रेणीक्रम में संयोजित 10 ओम के एक अन्य प्रतिरोध से प्रवाहित धारा _____ होगी। [RRC Group D 27/09/2022 (Morning)]

(a) 0 amp
(b) 12 amp
(c) 3 amp
(d) 6 amp

Correct Answer: (d) 6 amp

Solution:समानांतर श्रेणी क्रम में, सम्पूर्ण परिपथ में वोल्टेज स्थिर रहती है जबकि श्रेणी क्रम संयोजन के लिए, धारा पूरे परिपथ में स्थिर रहती है।

23. प्रति सेकेंड 200 जूल ऊष्मा उत्पन्न होने पर, 2 ओम के एक प्रतिरोध के टर्मिनलों के बीच विभवांतर _____ होगा। [RRC Group D 27/09/2022 (Evening)]

(a) 40 वोल्ट
(b) 80 वोल्ट
(c) 20 वोल्ट
(d) 10 वोल्ट

Correct Answer: (c) 20 वोल्ट

Solution:दिया गया ऊष्मा (H) = 200 J, समय (t) = 1 सेकंड और प्रतिरोध = 2 Ω

ऊष्मा का सूत्र (H) =V²t/R ⇒ 200=V²×1/2

⇒ V = 20 वोल्ट ।

24. एक विदयुत परिपथ में, पांच एक-समान बल्ब एक दूसरे के साथ समानांतर क्रम में 20V (नगण्य आंतरिक प्रतिरोध) की बैटरी के साथ संयोजित हैं। जब सभी पांच बल्ब चमकते हैं, तो 5 A की धारा दर्ज की जाती है। तब परिपथ में क्षय शक्ति और प्रत्येक बल्ब का प्रतिरोध क्रमशः _ और _ है। [RRC Group D 27/09/2022 (Evening)]

(a) 56.25 W, 2.25 Ω
(b) 31.25 W, 1.25 Ω
(c) 46.25 W, 1.85 Ω
(d) 38.75 W, 1.55 Ω

Correct Answer: (b) 31.25 W, 1.25 Ω

Solution:

25. 20 V के स्रोत से संयोजित एक विद्युत उपकरण से प्रति 5 सेकेंड में 15 कूलॉम आवेश प्रवाहित हो रहा है, तो इसकी शक्ति ज्ञात कीजिए। [RRC Group D 28/09/2022 (Afternoon)]

(a) 1500 कैलोरी
(b) 60 कैलोरी
(c) 60 वाट
(d) 1500 वाट

Correct Answer: (c) 60 वाट

Solution:Q = I × T
जहाँ Q = चार्ज प्रति सेकंड, I = धारा, T = समय
Q = 15 कूलॉम, T = 5 सेकेण्ड ।
15 = I × 5 ⇒ I = 3 A
अब, P = VI
जहाँ P = पॉवर, V = वोल्टेज, I = धारा
P = 20 × 3 = 60 वाट ।

26. 1100 W के एक तापन उपकरण को 220 V लाइन वोल्टेज पर उपयोग किए जाने हेतु डिजाइन किया गया है। किसी विशेष दिन, लाइन वोल्टेज घटकर 110 V रह जाने पर, इससे प्रवाहित धारा और इसकी आउटपुट शक्ति होगी। [RRC Group D 29/09/2022 (Afternoon)]

(a) 10 A, 275 W
(b) 5A, 550 W
(c) 10 A, 550W
(d) 2.5 A, 275 W

Correct Answer: (d) 2.5 A, 275 W

Solution:विद्युत शक्ति के लिए प्रयुक्त सूत्र P = VI, दिया गया है, विद्युत शक्ति (P) = 1100 W, लाइन वोल्टेज (V) = 220 V, विद्युत धारा (I) = ? .
शक्ति का सूत्र से (P) = VI
⇒ 1100 = 220 × I ⇒ I = 5 A
और, V = IR,
⇒ R = 220/5 ⇒ R = 44 ohm

जब लाइन वोल्टेज 110 V तक गिर जाता है।
तब, आउटपुट धारा (I₀) = 110/44 ⇒ 2.5 A
और आउटपुट शक्ति (P₀) = 110 × 2.5,
⇒ P₀ = 275 W ।

27. दिए गए ग्राफ का प्रयोग कर चालक का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। [RRC Group D 29/09/2022 (Afternoon)]

(a) 600 ओम
(b) 0.24 ओम
(c) 0.016 ओम
(d) 60 ओम

Correct Answer: (d) 60 ओम

Solution:ओम के नियमानुसार, किसी चालक का प्रतिरोध इस प्रकार दिया गया है V = IR अतः यह V-I वक्र का ढाल है। तो ग्राफ पर किसी भी बिंदु पर प्रतिरोध होगा

R = 3-0/0.05-0.00 ⇒ 60 Ω

28. श्रेणीक्रम में सयोंजित दो प्रतिरोधों R₁ और R₂ का निवल प्रतिरोध (net resistance) 8 ओम है, और समानांतर क्रम में सयोजित किए जाने पर उनका निवल प्रतिरोध (net resistance) 2 ओम है। प्रतिरोधों R₁ और R₂ के मान अलग-अलग क्रमशः क्या होंगे? [RRC Group D 29/09/2022 (Evening)]

(a) 8 ओम; 0 ओम
(b) 4 ओम; 4 ओम
(c) 6 ओम; 2 ओम
(d) 2 ओम; 6 ओम

Correct Answer: (b) 4 ओम; 4 ओम

Solution:

29. एक चालक तार की लंबाई 1 km है, और इसके अनुप्रस्थ काट की त्रिज्या 7mm है। इस तार से 10 Ω का एक प्रतिरोध बनाया गया है। इस प्रतिरोध की प्रतिरोधकता कितनी होगी? [RRC Group D 30/09/2022 (Afternoon)]

(a) 1.54 × 10⁻⁶ Ω-m
(b) 7 × 10⁻⁶ Ω-m
(c) 1 × 10⁻⁶ Ω-m
(d) 2.22 × 10⁻⁶ Ω-m

Correct Answer: (a) 1.54 × 10⁻⁶ Ω-m

Solution:प्रतिरोध, R = 10 ohm, लंबाई, L = 1 km = 1000 m त्रिज्या r = 7 × 10⁻³ m

30. 5 m लंबाई वाले एक पदार्थ की प्रतिरोधकता 1.6 × 10⁻⁸ ohm-m है। यदि पदार्थ की लंबाई में 10m की वृद्धि कर दी जाए, तो प्रतिरोधकता का मान हो जाएगा। [RRC Group D 06/10/2022 (Morning)]

(a) 12.4 × 10⁻⁸
(b) 0.8 × 10⁻⁸
(c) 3.2 × 10⁻⁸
(d) 16 × 10⁻⁸

Correct Answer: (d) 16 × 10⁻⁸

Solution:

प्रतिरोधकता केवल चालक के तापमान पर निर्भर करती है न कि पदार्थ की लंबाई या घनत्व पर। अतः प्रतिरोधकता समान रहती है। प्रतिरोधकता (p) एक गुण है जो उस सीमा का वर्णन करती है जिस तक पदार्थ इसके माध्यम से विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध p = RA/l करती है। p = जहां, R = प्रतिरोध, A = L अनुप्रस्थ काट क्षेत्र, । लंबाई, तांबे की प्रतिरोधकता = 16 × 10⁻⁸ मीटर और एल्यूमीनियम की प्रतिरोधकता = 2.6 × 10⁻⁸ मीटर।

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23. प्रति सेकेंड 200 जूल ऊष्मा उत्पन्न होने पर, 2 ओम के एक प्रतिरोध के टर्मिनलों के बीच विभवांतर _____ होगा। [RRC Group D 27/09/2022 (Evening)]

27. दिए गए ग्राफ का प्रयोग कर चालक का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। [RRC Group D 29/09/2022 (Afternoon)]

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