विद्युत धारा और उसके प्रभाव (Part-I)

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1. बल्ब के फिलामेंट को प्राप्त करने के लिए अत्यंत पतला और लंबा बनाया जाता है: [RRC Group D 17/08/2022 (Morning)]

(a) उच्च प्रतिरोध
(b) उच्च धारा
(c) उच्च प्रतिरोधकता
(d) उच्च वोल्टेज

Correct Answer: (a) उच्च प्रतिरोध

Solution:टंगस्टन का उपयोग बल्ब के फिलामेंट में किया जाता है क्योंकि इसमें किसी भी धातु का गलनांक सबसे अधिक होता है और तापमान जितना अधिक होता है, दक्षता उतनी ही अधिक होती है और रोशनी भी उतनी ही अधिक सफेद होती है। बल्ब में गैसें - हीलियम, नियॉन, नाइट्रोजन और आर्गन।

2. निम्नलिखित में से कौन सा कथन एक धारावाही परिनालिका के लिए सही है/हैं? [RRC Group D 17/08/2022 (Morning)]

(i) इसका उपयोग मृदु लोहे के टुकड़े को चुम्बकित करने के लिए किया जा सकता है।

(ii) यह छड़ चुम्बक की भाँति कार्य करता है

(iii) क्षेत्र रेखाएं संकेंद्रित वृत्त होती हैं

(a) केवल (i)
(b) (i) और (iii) दोनों
(c) केवल (ii)
(d) (i) और (ii) दोनों

Correct Answer: (d) (i) और (ii) दोनों

Solution:सोलनॉइड एक प्रकार का विद्युत चुम्बक है, जिसका उद्देश्य एक कसकर भरे हुए हेलिक्स में कुंडलित माध्यम से एक नियंत्रित चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना है। सीधे धारावाही चालक के कारण चुंबकीय क्षेत्र जब इसमें धारा प्रवाहित की जाती है तो इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न हो जाता है। एक वृत्ताकार लूप के माध्यम से करंट के कारण चुंबकीय क्षेत्र - विद्युत प्रवाहित करने वाले तार का प्रत्येक बिंदु एक चुंबकीय क्षेत्र को विकसित करता है जो केंद्र में सीधी रेखाओं के रूप में दिखाई देता है।

3. नीचे दिए गए चित्र में तीन प्रतिरोधों R1, R2 और R3 का I-V ग्राफ दिखाया गया है। R1, R2 और R3 के बीच सही संबंध है: [RRC Group D 17/08/2022 (Afternoon)]

(a) R₃ > R₁ > R₂
(b) R₃ < R₁ < R₂
(c) R₁ < R₂ < R₃
(d) R₁ > R₂ > R₃

Correct Answer: (b) R₃ < R₁ < R₂

Solution:चूँकि R3 में धारा (I) वृद्धि सबसे अधिक है, इसलिए R3 का मान कम से कम होगा क्योंकि धारा, प्रतिरोध (R) के व्युत्क्रमानुपाती होता है। I ∝ 1/R, I = V/R .

4. चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत स्थित कुंडली की गति के कारण उसमे प्रेरित धारा की दिशा निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित में से किस नियम का उपयोग किया जाता है? [RRC Group D 17/08/2022 (Evening)]

(a) फ्लेमिंग का दाएं हाथ का नियम
(b) मैक्सवेल का कॉर्कस्कू नियम
(c) दाएं हाथ के अंगूठे का नियम
(d) फ्लेमिंग का बाएं हाथ का नियम

Correct Answer: (a) फ्लेमिंग का दाएं हाथ का नियम

Solution:फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम - जब एक धारावाही चालक को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो चालक बल और धारा प्रवाह की दिशा दोनों के लंबवत बल का अनुभव करता है। दाहिने हाथ का अंगूठा नियम (मैक्सवेल का कॉर्कस्कू नियम) - यदि धारावाही चालक को आपके दाहिने हाथ में इस प्रकार पकड़ा गया है कि अंगूठा धारा की दिशा की ओर इंगित करता है, तो बंधी हुई उंगलियों की दिशा चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा बताएगी।

5. निम्नलिखित में से कौन सी स्थिति संभव है/हैं? [RRC Group D 17/08/2022 (Evening)]

(a) चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं एक दूसरे के समानांतर हो सकती हैं।

(b) चुम्बकीय क्षेत्र रेखाएँ संकेंद्रित वृत्त हो सकती हैं।

(a) (a) और (b) दोनों
(b) केवल (a)
(c) (a) और (c) दोनों
(d) केवल (b)

Correct Answer: (a) (a) और (b) दोनों

Solution:चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ: वे कभी भी एक दूसरे को नहीं काटती हैं। क्षेत्र रेखाओं का घनत्व क्षेत्र की ताकत को दर्शाता है। क्षेत्र रेखाएँ बंद लूप बनाते हैं। वे हमेशा उत्तरी ध्रुव से निकलते हैं या शुरू होते हैं और दक्षिणी ध्रुव पर समाप्त होते हैं। एक समान चुंबकीय क्षेत्र में, क्षेत्र रेखाएँ समानांतर और समान दूरी वाली सीधी रेखाएँ होती हैं।

6. निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं? [RRC Group D 18/08/2022 (Morning)]

(i) चुम्बकीय क्षेत्र की प्रबलता छड़ चुम्बक के केंद्र में सर्वाधिक प्रबल होती है।

(ii) कोई भी दो चुंबकीय बल रेखाएँ प्रतिच्छेद नहीं कर सकती हैं।

(iii) चुंबकीय बल रेखाएँ बंद सतत वक्र (closed continuous curves) निर्मित करती हैं।

(a) (ii) और (iii) दोनों
(b) (i) और (ii) दोनों
(c) केवल (i)
(d) केवल (ii)

Correct Answer: (a) (ii) और (iii) दोनों

Solution:चुंबकीय क्षेत्र - 1820 में हंस क्रिश्चियन ओटेंड द्वारा खोजा गया। चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के गुण - क्षेत्र रेखाओं का घनत्व क्षेत्र की ताकत को इंगित करता है, जो हमेशा उत्तरी ध्रुव से निकलता है और दक्षिणी ध्रुव पर समाप्त होता है। चुंबकीय क्षेत्र ध्रुवों पर सबसे मजबूत होता है क्योंकि ध्रुवों के पास क्षेत्र रेखाएं एक-दूसरे के बहुत करीब होती हैं। चुंबकीय पदार्थों के प्रकार - प्रतिचुंबकीय पदार्थ, अनुचुंबकीय पदार्थ और लौहचुंबकीय पदार्थ।

7. AC जनरेटर किस सिद्धांत पर काम करता है: [RRC Group D 18/08/2022 (Morning)]

(a) विद्युत चुम्बकीय प्रेरण
(b) विद्युत प्रवाह का तापीय प्रभाव
(c) धारावाही चालक पर बल
(d) विद्युत चुंबकत्व

Correct Answer: (a) विद्युत चुम्बकीय प्रेरण

Solution:विद्युत चुम्बकीय प्रेरण बताता है कि विद्युतवाहक बल (EMF या वोल्टेज) एक धारा ले जाने वाले चालक में उत्पन्न होता है जो एक समान चुंबकीय क्षेत्र को काटता है। AC जनरेटर (1860 के दशक में चार्ल्स एफ ब्रश द्वारा स्थापित)। 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। विद्युत चुंबकत्व (विलियम स्टर्जन) विद्युत आवेशित कणों के बीच होने वाले विद्युत चुम्बकीय बल से संबंधित है।

8. p प्रतिरोधकता वाले धातु के तार को चार बराबर भागों में काटा जाता है। प्रत्येक भाग की प्रतिरोधकता क्या है? [RRC Group D 18/08/2022 (Afternoon)]

(a) p/2
(b) p/4
(c) p
(d) p

Correct Answer: (c) p

Solution:प्रतिरोधकता (resistivity): एक विशिष्ट तापमान पर प्रति इकाई लंबाई और प्रति इकाई अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल द्वारा प्रतिरोध की पेशकश की जाती है। चूंकि प्रतिरोधकता तार के पदार्थ और तापमान निर्भर करती है। यदि हम तार को 4 बराबर भागों में काट दें तो तार की लंबाई परिवर्तित हो जाएगी लेकिन तार की प्रतिरोधकता समान रहेगी। प्रतिरोधकता (p) की SI इकाई ओम मीटर है।

9. कई प्रतिरोधों को समानांतर क्रम में संयोजित करने को इनमें से किसके समतुल्य माना जा सकता है? [RRC Group D 18/08/2022 (Afternoon)]

(a) चालक की लंबाई में वृद्धि करना
(b) चालक की अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल में कमी करना
(c) चालक के प्रतिरोध में वृद्धि करना
(d) चालक की अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल में वृद्धि करना

Correct Answer: (d) चालक की अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल में वृद्धि करना

Solution:चालक का प्रतिरोध,

R = ρ l

; प्रतिरोध, चालक के अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है अर्थात चालक के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल जितना अधिक होता है, प्रतिरोध उतना ही कम होता है। प्रतिरोधों के समांतर संयोजन में, 1/

R = 1/ r₁ + 1/ r₂

; अतः प्रतिरोधों के समांतर संयोजन में प्रभावी प्रतिरोध घटता है।

10. छह फेरों वाली एक वृताकार धारावाही कुंडली के कारण उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र, समान धारा प्रवाह वाले एकल वृत्ताकार पाश (loop) के कारण उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के बराबर होगा। [RRC Group D 18/08/2022 (Afternoon)]

(a) 2 गुने
(b) 4 गुने
(c) 8 गुने
(d) 6 गुने

Correct Answer: (d) 6 गुने

Solution:किसी दिए गए बिंदु पर विद्युत प्रवाहित तार द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र सीधे इसके माध्यम से गुजरने वाली धारा पर निर्भर करता है। इसलिए, यदि 6 फेरों वाली एक वृत्ताकार कुण्डली (circular coil) है, तो उत्पादित क्षेत्र, फेरे से उत्पन्न क्षेत्र से 6 गुना बड़ा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक वृत्ताकार मोड़ में धारा की दिशा समान होती है, और प्रत्येक मोड़ के कारण क्षेत्र जुड़ जाता है।

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