सही उत्तर: (B) एम्पीयर (A)

सही उत्तर: (A) कूलॉम (C)

सही उत्तर: (B) 1 जूल / कूलॉम (1 J/C)

सही उत्तर: (C) आमीटर (Ammeter)

सही उत्तर: (B) समांतरक्रम (Parallel)

सही उत्तर: (B) ओम (Ω)

सही उत्तर: (B) $V = I \times R$

सही उत्तर: (C) टंगस्टन (Tungsten)

सही उत्तर: (A) नाइक्रोम (Nichrome)

सही उत्तर: (A) वाट (Watt)

सही उत्तर: (B) 3.6 × 10⁶ J

सही उत्तर: (C) 220 V पर प्रत्यावर्ती धारा (AC)

सही उत्तर: (B) ओम-मीटर (Ω·m)

सही उत्तर: (A) ऊष्मीय प्रभाव (Thermal effect)

सही उत्तर: (A) लघुपथन (Short Circuit)

सही उत्तर: (C) चालक के पदार्थ की प्रकृति पर

सही उत्तर: (B) समांतरक्रम (Parallel)

सही उत्तर: (A) 1.6 × 10⁻¹⁹ C

सही उत्तर: (B) शून्य (Zero)

सही उत्तर: (C) अनंत (Infinite)

सही उत्तर: (B) H = I² R t

सही उत्तर: (B) अदिश राशि (Scalar)

सही उत्तर: (B) दोगुना ($R \propto l$)

सही उत्तर: (C) निष्क्रिय गैस (नाइट्रोजन/आर्गन)

सही उत्तर: (B) धन ध्रुव से ऋण ध्रुव की ओर

सही उत्तर: (C) यूनिट (kWh)

सही उत्तर: (A) दिष्ट धारा (DC)

सही उत्तर: (B) 746 W

सही उत्तर: (A) 6.25 × 10¹⁸

सही उत्तर: (B) घटता है

उत्तर: किसी चालक तार के अनुप्रस्थ काट से प्रति एकांक समय में प्रवाहित होने वाले विद्युत आवेश के परिमाण को विद्युत धारा कहते हैं।

सूत्र: I = Q / t
इसका SI मात्रक एम्पीयर (A) है (1 A = 1 C/s)।

उत्तर: यदि किसी चालक की भौतिक अवस्थाएँ (जैसे ताप, दाब आदि) स्थिर रहें, तो चालक के सिरों के बीच का विभवांतर (V) उसमें प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा (I) के समानुपाती होता है।

V ∝ I ⇒ V = IR (जहाँ R चालक का नियतांक यानी प्रतिरोध है)।

उत्तर: किसी चालक का प्रतिरोध (R) निम्नलिखित बातों पर निर्भर करता है:

1. चालक की लंबाई (l) पर: लंबाई बढ़ने पर प्रतिरोध बढ़ता है (R ∝ l)।
2. अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल (A) पर: तार मोटा होने पर प्रतिरोध घटता है (R ∝ 1/A)।
3. पदार्थ की प्रकृति पर: भिन्न-भिन्न धातुओं का प्रतिरोध अलग-अलग होता है।
4. तापमान पर: ताप बढ़ने से धातु चालकों का प्रतिरोध बढ़ता है।

उत्तर:

• विद्युत विभव: इकाई धन आवेश को अनंत से किसी विद्युत क्षेत्र के एक बिंदु तक लाने में किए गए कार्य को उस बिंदु का विभव कहते हैं।

• विभवांतर: किसी विद्युत परिपथ में एकांक आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य को दोनों बिंदुओं के बीच का विभवांतर कहते हैं (V = W / Q)।

उत्तर:

1. आमीटर: इसका उपयोग परिपथ में विद्युत धारा मापने के लिए होता है और इसे हमेशा श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है। इसका प्रतिरोध बहुत कम होता है।

2. वोल्टमीटर: इसका उपयोग दो बिंदुओं के बीच का विभवांतर मापने के लिए होता है और इसे हमेशा समांतरक्रम में जोड़ा जाता है। इसका प्रतिरोध बहुत अधिक होता है।

उत्तर: टंगस्टन का उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि:

1. इसका गलनांक बहुत उच्च (लगभग 3380°C) होता है, जिससे यह उच्च ताप पर भी बिना पिघले अत्यधिक गर्म होकर प्रकाश उत्सर्जित करता है।
2. इसकी प्रतिरोधकता अधिक होती है और यह उच्च ताप पर आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता।

उत्तर: नाइक्रोम का उपयोग इसलिए होता है क्योंकि:

1. इसकी प्रतिरोधकता बहुत अधिक होती है, जिससे इसमें अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है।
2. इसका गलनांक उच्च होता है और यह लाल तप्त होने पर भी वायु में जलता (ऑक्सीकृत) नहीं है।

उत्तर: विद्युत फ्यूज कम गलनांक वाले सीसे और टिन (Lead-Tin) के मिश्रधातु का बना एक सुरक्षा तार होता है। जब परिपथ में लघुपथन या ओवरलोडिंग के कारण अत्यधिक धारा प्रवाहित होती है, तो अत्यधिक ऊष्मा के कारण फ्यूज तार पिघलकर टूट जाता है और परिपथ टूटकर उपकरण सुरक्षित बच जाते हैं।

उत्तर:

• लघुपथन: जब विद्युन्मय तार (Live wire) और उदासीन तार (Neutral wire) बिना किसी प्रतिरोध के सीधे संपर्क में आ जाते हैं, तो प्रतिरोध लगभग शून्य हो जाता है और बहुत तीव्र धारा बहने लगती है।

• अतिभारण: जब एक ही सॉकेट से बहुत सारे अधिक क्षमता वाले विद्युत उपकरण एक साथ चालू कर दिए जाते हैं, तो खींची जाने वाली कुल धारा आपूर्ति सीमा से अधिक हो जाती है।

उत्तर: समांतरक्रम में जोड़ने के मुख्य कारण:

1. प्रत्येक उपकरण को समान वोल्टेज (220 V) प्राप्त होता है।
2. यदि कोई एक उपकरण खराब या बंद हो जाए, तो बाकी अन्य उपकरणों की कार्यप्रणाली पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।
3. सभी उपकरणों के लिए अलग-अलग स्वतंत्र स्विच लगाए जा सकते हैं।

उत्तर: किसी प्रतिरोधक में विद्युत धारा प्रवाहित होने पर उत्पन्न ऊष्मा (H):

1. धारा के वर्ग के समानुपाती होती है (H ∝ I²)।
2. प्रतिरोध के समानुपाती होती है (H ∝ R)।
3. समय के समानुपाती होती है (H ∝ t)।

अतः कुल उत्पन्न ऊष्मा का सूत्र: H = I²Rt जूल होता है।

उत्तर: किसी विद्युत परिपथ में विद्युत ऊर्जा के क्षय (उपभोग) होने की दर को विद्युत शक्ति कहते हैं। इसका SI मात्रक वाट (W) है।

प्रमुख सूत्र:
1. P = W / t
2. P = V × I
3. P = I²R
4. P = V² / R

उत्तर: मिश्रधातुओं (जैसे नाइक्रोम) की प्रतिरोधकता उनकी मूल शुद्ध धातुओं की तुलना में अत्यधिक होती है, जिससे वे अधिक ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। इसके अतिरिक्त, उच्च तापमान पर भी मिश्रधातुओं का सरलता से दहन (ऑक्सीकरण) नहीं होता।

उत्तर:

1 kWh = 1 kW × 1 h
= 1000 W × 3600 s
= 36,00,000 J
= 3.6 × 10&sup6; J

उत्तर: भू-संपर्क तार लीकेज करंट को सीधे जमीन में भेजने के लिए कम प्रतिरोध का सुरक्षित मार्ग प्रदान करता है। यदि उपकरण की धातु की बॉडी में करंट आ जाए, तो अतिरिक्त आवेश भूमि में चला जाता है और उपयोगकर्ता को तीव्र विद्युत झटका नहीं लगता।

उत्तर: इकाई लंबाई और इकाई अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाले किसी चालक तार के प्रतिरोध को उस पदार्थ की प्रतिरोधकता (ρ) कहते हैं।

सूत्र: ρ = (R × A) / l
इसका SI मात्रक ओम-मीटर (Ω·m) है।

उत्तर:

1. यदि श्रेणीक्रम में लगा कोई एक उपकरण खराब हो जाए, तो पूरा परिपथ टूट जाता है और बाकी सभी उपकरण बंद हो जाते हैं।

2. सभी उपकरणों में एक ही मान की धारा बहती है और वोल्टेज बँट जाता है, जिससे भारी उपकरण पूरी क्षमता से कार्य नहीं कर पाते।

उत्तर: यदि किसी चालक के अनुप्रस्थ काट से 1 सेकंड में 1 कूलॉम (1 C) आवेश प्रवाहित होता है, तो उस चालक में बहने वाली विद्युत धारा का मान 1 एम्पीयर (1 A) कहलाता है। (1 A = 1 C / 1 s)

उत्तर: जब किसी विद्युत परिपथ में 1 कूलॉम (1 C) आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में 1 जूल (1 J) कार्य करना पड़े, तो उन दो बिंदुओं के बीच का विभवांतर 1 वोल्ट (1 V) कहलाता है। (1 V = 1 J / 1 C)

उत्तर: गैल्वेनोमीटर एक अत्यधिक संवेदनशील उपकरण है जिसका उपयोग परिपथ में अति सूक्ष्म विद्युत धारा की उपस्थिति का पता लगाने और उसकी प्रवाह दिशा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

1. ओम का नियम:
अचर ताप पर किसी चालक से प्रवाहित होने वाली विद्युत धारा (I) उसके सिरों के बीच लगाए गए विभवांतर (V) के समानुपाती होती है (V = IR)।

2. प्रायोगिक सत्यापन:
• एक बैटरी, कुंजी, धारा नियंत्रक (Rheostat), आमीटर (A), वोल्टमीटर (V) और एक नाइक्रोम के तार को परिपथ में जोड़ते हैं।
• आमीटर को श्रेणीक्रम में और वोल्टमीटर को प्रतिरोधक तार के सिरों के बीच समांतरक्रम में लगाया जाता है।
• कुंजी चालू करके धारा नियंत्रक से धारा बदलते हुए अलग-अलग मानों के लिए I तथा V के पाठ्यांक नोट करते हैं।
• प्रत्येक स्थिति में V/I का अनुपात एक स्थिर नियतांक आता है।
• जब V और I के बीच ग्राफ खींचा जाता है, तो यह सरल रेखा प्राप्त होती है, जो ओम के नियम को सत्यापित करती है।

व्यंजक का निगमन:

माना कि तीन प्रतिरोध R1, R2 और R3 श्रेणीक्रम में जुड़े हैं। कुल विभवांतर V है।
श्रेणीक्रम में प्रत्येक प्रतिरोध से समान धारा (I) प्रवाहित होती है, लेकिन विभवांतर V1, V2 और V3 अलग-अलग होता है।

कुल विभवांतर: V = V1 + V2 + V3 ... (समीकरण 1)

ओम के नियम से: V1 = I·R1, V2 = I·R2, V3 = I·R3
यदि संयोजन का समतुल्य प्रतिरोध Rs हो, तो V = I·Rs

मान रखने पर:
I·Rs = I·R1 + I·R2 + I·R3
I·Rs = I(R1 + R2 + R3)

दोनों ओर I विभाजित करने पर:
Rs = R1 + R2 + R3 (प्रमाणित)

व्यंजक का निगमन:

माना कि तीन प्रतिरोध R1, R2 और R3 समांतरक्रम में जुड़े हैं। तीनों के सिरों पर समान विभवांतर V रहता है।
कुल धारा I तीनों में विभाजित होकर I1, I2 और I3 हो जाती है।

कुल धारा: I = I1 + I2 + I3 ... (समीकरण 1)

ओम के नियम से (I = V/R):
I1 = V / R1, I2 = V / R2, I3 = V / R3
यदि समतुल्य प्रतिरोध Rp हो, तो I = V / Rp

समीकरण (1) में मान रखने पर:
V / Rp = V / R1 + V / R2 + V / R3
V(1 / Rp) = V(1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)

दोनों ओर V विभाजित करने पर:
1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 (प्रमाणित)

1. ऊष्मीय प्रभाव: जब किसी उच्च प्रतिरोध वाले चालक (जैसे नाइक्रोम) से धारा प्रवाहित होती है, तो विद्युत ऊर्जा का रूपांतरण ऊष्मा में हो जाता है और चालक अत्यधिक गर्म हो जाता है।

2. सूत्र की स्थापना:
प्रवाहित आवेश: Q = I × t
किया गया कार्य: W = V × Q = V × I × t
ओम के नियम से V = IR रखने पर:
W = (IR) × I × t = I²Rt
यही कार्य ऊष्मा (H) में बदलता है:
H = I²Rt जूल (प्रमाणित)

3. व्यावहारिक उपयोग: गीजर, हीटर, विद्युत प्रेस और विद्युत फ्यूज में।

1. मुख्य तार: खंभे से घर तक तीन तार आते हैं - लाल (विद्युन्मय, 220 V), काला (उदासीन, 0 V) और हरा (भू-संपर्क सुरक्षा तार)।

2. मीटर तथा मुख्य बोर्ड: तार मुख्य फ्यूज से होते हुए विद्युत मीटर और फिर मेन स्विच व वितरण बोर्ड में पहुँचते हैं।

3. समांतर संयोजन: घर के सभी उपकरण समांतरक्रम में जोड़े जाते हैं ताकि सभी को 220 V का पूरा वोल्टेज मिले और प्रत्येक का अपना अलग स्विच हो सके।

1. निर्भरता:
• लंबाई (l) के समानुपाती: R ∝ l ... (1)
• क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती: R ∝ 1 / A ... (2)

2. सूत्र स्थापना:
समीकरण (1) और (2) से: R ∝ l / A
R = ρ (l / A)
अतः प्रतिरोधकता: ρ = (R × A) / l
इसका मात्रक ओम-मीटर (Ω·m) है।

विद्युत फ्यूज सीसे और टिन की मिश्रधातु का बना एक सुरक्षा उपकरण है। यह विद्युत धारा के ऊष्मीय प्रभाव पर कार्य करता है। इसका गलनांक बहुत कम होता है। जब ओवरलोडिंग या शॉर्ट सर्किट से धारा बढ़ती है, तो यह पिघलकर परिपथ तोड़ देता है। इसे हमेशा विद्युन्मय तार (Live wire) के श्रेणीक्रम में लगाया जाता है।

हल:

(i) अधिकतम प्रतिरोध (श्रेणीक्रम में):
Rs = 4 + 8 + 12 + 24 = 48 Ω

(ii) निम्नतम प्रतिरोध (समांतरक्रम में):
1 / Rp = 1/4 + 1/8 + 1/12 + 1/24
1 / Rp = (6 + 3 + 2 + 1) / 24 = 12 / 24 = 1 / 2
Rp = 2 Ω

हल:

एक बल्ब का प्रतिरोध: R = V² / P = (220 × 220) / 10 = 4840 Ω
परिपथ का कुल प्रतिरोध: Rp = V / I = 220 / 5 = 44 Ω

बल्बों की संख्या (n):
n = R / Rp = 4840 / 44 = 110 बल्ब

• श्रेणीक्रम: धारा समान रहती है, वोल्टेज विभाजित होता है, समतुल्य प्रतिरोध बढ़ता है। एक उपकरण बंद होने पर सभी बंद हो जाते हैं।

• समांतरक्रम: वोल्टेज समान रहता है, धारा विभाजित होती है, समतुल्य प्रतिरोध घटता है। सभी उपकरणों के लिए अलग-अलग स्विच लगाए जा सकते हैं।