विद्युत धारा और उसके प्रभाव (Part-I)

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11. एक क्षैतिज सीधे तार में धारा पश्चिम से पूर्व की ओर प्रवाहित होती है। तो पूर्वी सिरे से देखे जाने पर चुम्बकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा क्या होगी? [RRC Group D 18/08/2022 (Evening)]

Correct Answer: (a) तार के लंबवत तल में वामावर्त
Solution:दायें हाथ के अंगूठे का नियम (मैक्सवेल का कॉर्क-स्कू नियम) धारावाही चालक से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का पता लगाने का एक सुविधाजनक तरीका है। यदि दायें हाथ का अंगूठा धारा की दिशा की ओर इशारा करता है, तो उसी हाथ की मुड़ी हुई उँगलियाँ धारा के कारण उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बताती है

12. DC मोटर के लिए इनमें से कौन से कथन सत्य हैं? [RRC Group D 22/08/2022 (Afternoon)]

(i) विभक्त वलय (split rings) का कार्य धारा के प्रवाह को उलटना है।

(ii) चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर संरेखित कुंडली की भुजाओं पर अधिकतम बल लगता है।

(iii) प्रत्येक आधे घूर्णन के बाद धारा को उलटने की वजह से कुंडली में निरंतर घूर्णन होता रहता है।

Correct Answer: (d) (i) और (iii) दोनों
Solution:

दिष्ट धारा (Direct current) मोटर एक विद्युत मशीन है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। DC मोटर कार्य सिद्धांत - जब एक धारा वाहक चालक को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो यह एक यांत्रिक बल का अनुभव करता है। फ्लेमिंग का वामहस्त नियम और इसका परिमाण इस बल की दिशा तय करते हैं। DC मोटर के प्रमुख प्रकार - श्रृंखला DC मोटर, शंट/समानांतर DC मोटर, यौगिक DC मोटर, स्थायी चुंबक DC मोटर। DC मोटर (N) की गति N = K (V - I₂R₂)/ ø के बराबर होती है, जहाँ K एक स्थिरांक है।

13. निम्नलिखित में से कौन से उपकरण विद्युत धारा के तापीय प्रभाव में से कौन से उपकरण आधारित हैं? [RRC Group D 22/08/2022 (Afternoon)]

(i) तापदीप्त लैंप

(ii) इलेक्ट्रिक गीजर

(iii) विद्युत जेनरेटर

Correct Answer: (c) (i) और (ii) दोनों
Solution:विद्युत धारा का ऊष्मीय प्रभाव - जब किसी चालक से धारा प्रवाहित होती है, तो चालक में ऊष्मा ऊर्जा उत्पन्न होती है। विद्युत धारा (I) द्वारा उत्पन्न तापीय प्रभाव, प्रतिरोध (R) के एक चालक के माध्यम से, एक समय (t) के लिए, H = I²Rt द्वारा दिया जाता है। उदाहरण - इलेक्ट्रिक आयरन, इलेक्ट्रिक हीटर, इलेक्ट्रिक गीजर, इंडक्शन कुकर, माइक्रोवेव ओवन, हेयर ब्लोअर। विद्युत जनरेटर - विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करते हैं।

14. रमेश एक बल्ब का फिलामेंट बनाने के लिए एक पदार्थ का चयन करना चाहता है। चयनित पदार्थ में इनमें से कौन से गुण होने चाहिए? [RRC Group D 22/08/2022 (Afternoon)]

(i) निम्न गलनांक

(ii) उच्च तापमानों पर चमकने की क्षमता

(iii) उच्च प्रतिरोध

Correct Answer: (a) (ii) और (iii) दोनों
Solution:लैंप बल्ब के फिलामेंट के गुण - उच्च तापमान और इसमें उच्च गलनांक, उच्च प्रतिरोधकता होती है, उच्च तापमान पर आसानी से ऑक्सीकरण नहीं होता है, तथा तन्य प्रकृति का होता है। उदाहरण - लिए, टंगस्टन। प्रकाश बल्ब में प्रयुक्त गैस - आर्गन, हीलियम, नियॉन और नाइट्रोजन।

15. जब किसी चुंबक को किसी कुंडली (कुंडली) के पास ले जाया जाता है, तो यह कुंडली (कुंडली) में एक प्रेरित विभवांतर उत्पन्न करता है। जब हम कुंडली (कुंडली) के पास चुंबक की गति बढ़ाते हैं, तो क्या होता है? [RRC Group D 22/08/2022 (Evening)]

Correct Answer: (b) कुंडली (कुंडली) में प्रेरित विभवांतर बढ़ता है।
Solution:जब किसी परिपथ/कुंडली से गुजरने वाली बल की चुंबकीय रेखाओं (चुंबकीय फ्लक्स) की संख्या में परिवर्तन होता है तो कुंडली में एक प्रेरित emf कहा जाता है। जब छड़ चुंबक को कुंडली से दूर खींचा जाता है, तो कुंडली से जुड़ा चुंबकीय क्षेत्र कम हो जाता है, तो कुंडली में प्रेरित विभवान्तर घटेगा।

16. निम्नलिखित में से कौन सा घरेलू उपकरण, विद्युत मोटर का उपयोग नहीं करता है? [RRC Group D 23/08/2022 (Morning)]

Correct Answer: (c) विद्युत आयरन
Solution:विद्युत धारा का ऊष्मीय प्रभाव - जब किसी चालक में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो प्रवाहित धारा में चालक द्वारा उत्पन्न बाधा के कारण यह ऊष्मा उत्पन्न करता है। DC मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। विद्युत आयरन का आविष्कार 1882 में हेनरी सीली व्हाइट ने किया था। DC मोटर "फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम" के सिद्धांत पर काम करती है।

17. स्वतंत्र रूप से लटका हुआ छड़ चुंबक किस दिशा में इंगित करता है? [RRC Group D 23/08/2022 (Afternoon)]

Correct Answer: (a) भौगोलिक उत्तर-भौगोलिक दक्षिण
Solution:पृथ्वी का अपना चुंबकीय क्षेत्र है। स्वतंत्र रूप से लटका हुआ चुंबक हमेशा उत्तर-दक्षिण दिशा में टिका होता है क्योंकि पृथ्वी का चुंबकीय दक्षिणी ध्रुव भौगोलिक उत्तर दिशा में स्थित होता है और पृथ्वी का चुंबकीय उत्तरी ध्रुव भौगोलिक दक्षिण दिशा में स्थित होता है। जैसे विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं और ध्रुवों की तरह प्रतिकर्षित होते हैं, वैसे ही एक चुंबक स्वयं को उत्तर-दक्षिण दिशा में संरेखित करता है।

18. एक सीधे धारावाही चालक के लिए इनमें से कौन से कथन सही हैं? [RRC Group D 23/08/2022 (Afternoon)]

(i) चुंबकीय बल रेखाएं केंद्र में चालक युक्त संकेंद्रित वृत्त होती हैं।

(ii) जैसे-जैसे हम चालक से दूर जाते हैं, चुंबकीय क्षेत्र की प्रबलता बढ़ती जाती है।

(iii) चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दाएं हाथ के अंगूठे के नियम का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है।

Correct Answer: (b) (i) और (iii) दोनों
Solution:चुंबकीय क्षेत्र की सामर्थ्य को चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की निकटता द्वारा दर्शाया जाता है। क्षेत्र रेखाएँ जितनी निकट होती हैं, क्षेत्र की प्रबलता उतनी ही अधिक होती है। धारावाही पाश से दूर, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता कम हो जाती है। दाहिने हाथ के अंगूठे का नियम कहता है कि यदि धारावाही तार को दाहिने हाथ में इस प्रकार पकड़ा हुआ माना जाए कि अंगूठा धारा की दिशा दर्शाता है तो मुड़ी हुई उंगलियां चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दर्शाती हैं।

19. निम्नलिखित में से कौन से कथन सही हैं? [RRC Group D 23/08/2022 (Evening)]

(A) प्रतिरोध तापमान से स्वतंत्र होता है।

(B) किसी चालक के टर्मिनलों के बीच बोल्टेज जितना अधिक होगा, प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा।

(C) प्रतिरोध की S. I. इकाई ओम है।

Correct Answer: (a) केवल C
Solution:प्रतिरोध एक विद्युत परिपथ में धारा प्रवाह के विरोध का एक माप है, यह तापमान से स्वतंत्र नहीं होता है। जैसे-जैसे, तापमान बढ़ता है, प्रतिरोधकता का मान बढ़ता है इसलिए प्रतिरोध बढ़ता है। प्रतिरोध का मान जितना अधिक होता है, उस प्रतिरोधक द्वारा उतनी ही अधिक ऊर्जा का उपयोग किया जाता है और उस प्रतिरोधक के आर-पार वोल्टेज उतना ही अधिक गिरता है।

20. निम्नलिखित में से किस स्थितिओं में एक वृत्ताकार कुंडली से जुड़े गैल्वेनोमीटर द्वारा करंट दर्ज किया जाएगा? [RRC Group D 24/08/2022 (Morning)]

(i) जब किसी चुंबक को कुंडली के पास स्थिर रखा जाता है।

(ii) जब चुंबक को कुंडली की ओर ले जाया जाता है।

(iii) जब किसी चुंबक को कुंडली से दूर ले जाया जाता है।

Correct Answer: (d) (ii) और (iii) दोनों
Solution:किसी कुंडली में चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन के कारण विद्युत धारा का प्रेरण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहलाता है। जब किसी चुंबक को कुंडली की ओर या उससे दूर ले जाया जाता है तो चुंबक और कुण्डली के बीच सापेक्ष गति के कारण एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF) प्रेरित होता है जो बदले में कुण्डली में धारा का कारण बनता है। धारा केवल सापेक्ष गति के दौरान प्रेरित होता है और जैसे ही गति रुक जाती है, धारा का प्रवाह भी रुक जाएगा। कुंडली में धारा के शामिल होने का मुख्य कारण चुंबकीय प्रवाह में बदलाव है।