भौतिक विज्ञान (रेलवे) भाग-VI

विद्युत जनित्र विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर आधारित है।
• इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन वह घटना है जिसमें कॉइल से जुड़े चुंबकीय प्रवाह में कोई बदलाव होने पर कॉइल में एक (ईएमएफ) विधुत वाहक बल प्रेरित होता है।
• जेनरेटर में, एक कुंडली को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है, जिसके कारण कुंडली से जुड़ा चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है और एक ईएमएफ (Electromotive force) प्रेरित करता है।

प्रतिरोधकता अप्रत्यक्ष रूप से तापमान के समानुपाती होती है। दूसरे शब्दों में, जैसे-जैसे हम पदार्थों का तापमान बढ़ाते हैं, उनकी प्रतिरोधकता कम होती जाएगी।
• प्रतिरोध केवल चालक के आकार और पदार्थ पर निर्भर करता है। वोल्टेज बढ़ाने से प्रतिरोध प्रभावित नहीं होता है।
• ओम Ω विद्युत प्रतिरोध की SI इकाई है ,जो विद्युत धारा के प्रवाह के प्रति प्रतिरोध को दर्शाता है। इसका नाम जर्मन भौतिक विज्ञानी जॉर्ज ओम के नाम पर रखा गया है।

अपवर्तक सूचकांक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है।
• सबसे कम तरंगदैर्ध्य वाला प्रकाश सबसे अधिक अपवर्तित होता है (बैंगनी – अधिकतम अपवर्तक सूचकांक) जबकि अधिकतम तरंग दैर्ध्य वाला प्रकाश सबसे कम अपवर्तित होता है (लाल - सबसे कम अपवर्तक)

• श्वेत प्रकाश का प्रिज्म से गुजरने पर सात रंगों में विभाजित होना विक्षेपण कहलाता है।
• श्वेत प्रकाश सात रंगों, जैसे बैंगनी (V), इंडिगो (I), नीला (B), हरा (G), पीला (Y), नारंगी (O), और लाल (R) से मिलकर बना होता है, जिन्हें विबग्योर (VIBGYOR) के रूप में याद किया जाता है।

श्रृंखला परिपथ का कुल प्रतिरोध परिपथ में सभी अलग-अलग प्रतिरोधों के योग के बराबर होता है। इसे R = R₁ + R₂ के रूप में व्यक्त किया जाता है
• तो, प्रश्न के अनुसार, R=2+4= 6Ω

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन एक घटना है जिसमें एक बंद लूप के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन होने पर एक ईएमएफ (Electromotive force)) उत्पन्न होता है।
• जब चुंबक और कुंडली के बीच सापेक्ष गति होती है, तो चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है, और इसलिए कुंडली में विद्युत वाहक बल उत्पन्न होता है।
• यह इलेक्ट्रोमोटिव बल प्रेरित धारा उत्पन्न करता है।
• स्थिरवैद्युत बल दो आवेशित वस्तुओं के बीच लगने वाला आकर्षण या प्रतिकर्षण बल है।
उदाहरण:
जब आप एक गुब्बारे को अपने बालों पर रगड़ते हैं, तो वह आवेशित हो जाता है और दीवार से चिपक जाता है, क्योंकि गुब्बारे और दीवार के बीच स्थिरवैद्युत बल काम करता है।

मस्तिष्क की छवि (Image)) बड़ी होती है। इसका अर्थ है कि दर्पण अवतल दर्पण होना चाहिए। एक अवतल दर्पण एक बड़ा और सीधा दर्पण बनाता है।
• उसके शरीर का मध्य भाग अपरिवर्तित है और इसलिए दर्पण एक समतल दर्पण होना चाहिए।
• उसके पैर छोटे हैं। प्रतिबिम्ब छोटा होता है क्योंकि यह उत्तल दर्पण द्वारा बनाया जाता है। उत्तल दर्पण सीधा और छोटा प्रतिबिम्ब बनाता है।
• समतल दर्पण
→ आकार: परावर्तक सतह समतल होती है।
→ प्रतिबिंब: सीधा, आभासी और वस्तु के समान आकार का।
→ उपयोग: चेहरा देखने के लिए और पेरिस्कोप में।
• अवतल दर्पण
→ आकार: परावर्तक सतह अंदर की ओर मुड़ी होती है।
→ प्रतिबिंब: वास्तविक या आभासी, सीधा या उल्टा, और वस्तु से छोटा, बराबर या बड़ा हो सकता है, यह वस्तु की स्थिति पर निर्भर करता है।
→ उपयोग: सोलर कुकर, टेलीस्कोप, टॉर्च और कार की हेडलाइट में। इसे 'अभिसारी दर्पण' भी कहते हैं क्योंकि यह प्रकाश किरणों को एक बिंदु पर केंद्रित करता है।
• उत्तल दर्पण
→ आकार: परावर्तक सतह बाहर की ओर उभरी होती है।
→ प्रतिबिंब: हमेशा सीधा, आभासी और वस्तु से छोटा होता है।
→ उपयोग: वाहनों में साइड-मिरर के रूप में और सड़कों के किनारे रोड लाइट में। इसे 'अपसारी दर्पण' कहते हैं क्योंकि यह प्रकाश को फैलाता है।

परावर्तन के नियमों के अनुसार, आपतन कोण, परावर्तन कोण के बराबर होता है।
• प्रश्नानुसार आपतित किरण और परावर्तित किरण एक ही रेखा पर स्थित होती है। इसलिए, आपतन कोण और परावर्तन कोण शून्य के बराबर हैं।
• यह तब संभव है जब प्रकाश मुख्य अक्ष से गुजरता है।
• 'परावर्तन' (reflection) एक भौतिक प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश या अन्य तरंगें किसी सतह से टकराकर वापस उसी माध्यम में लौट जाती हैं।
• अपवर्तन (Refraction) जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करता है (जैसे हवा से पानी में), तो यह अपनी दिशा बदल लेता है।

एक उत्तल लेंस एक वास्तविक, उल्टा और छोटा प्रतिबिम्ब बनाता है, जब वस्तु को लेंस की फोकस दूरी से दोगुने से अधिक दूरी पर रखा जाता है।
• छवि लेंस के दूसरी ओर F और 2F के बीच बनती है।

ओम के नियम के अनुसार, एक सर्किट के माध्यम से बहने वाली धारा, 1, वोल्टेज, V के सीधे आनुपातिक होती है, और प्रतिरोध, R के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इसे I = V / R के रूप में भी व्यक्त किया जाता है, जहां I एम्पीयर में विद्युत धारा प्रवाहित होती है। V वोल्ट में विभवांतर (Potential difference) है और R ओम में प्रतिरोध है।
• उपरोक्त समीकरण से, V = I×R
• प्रश्न के अनुसार, I = 2.5mA और R = 2 ओम तो, V = 2.5 × 2 = 5 mv

कांच वायु से सघन माध्यम है, इसलिए जब प्रकाश किरण वायु से कांच में गुजरती है तब किरण अभिलंब की ओर झुक जाती है। अतः अपवर्तन कोण आपतन कोण से कम होता है।
• कांच के एक आयताकार स्लैब के लिए, प्रकाश की किरण के लिए निर्गत कोण आपतन कोण के बराबर होता है। जब कांच के स्लैब की भुजाएँ समांतर नहीं होंगी तो ये कोण बराबर नहीं होंगे।
• कांच के आयताकार स्लैब से प्रकाश के अपवर्तन में, निर्गत किरण आपतित किरण की दिशा के समानांतर होती है।