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Alternating Current NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

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यदि AC स्रोत की वोल्टता $v = v_m \sin(\omega t)$ द्वारा दी गई है और किसी विशेष परिपथ अवयव में धारा $i = i_m \sin(\omega t + \pi/2)$ है, तो कला संबंध निर्धारित करने में किस प्रकार का अवयव प्रमुख है?

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Explanation

धारा तरंगरूप $i = i_m \sin(\omega t + \pi/2)$ दर्शाता है कि धारा वोल्टता से $\pi/2$ आगे है। यह कला संबंध शुद्ध धारितीय परिपथ का लक्षण है, जहाँ संधारित्र से प्रवाहित धारा लगाई गई वोल्टता से $\pi/2$ आगे होती है।

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श्रेणी RLC परिपथ में अलग-अलग वोल्टता फेज़र V_L, V_R और V_C मिलकर कुल वोल्टता फेज़र V बनाते हैं। यदि V_C और V_L सदैव एक ही रेखा के अनुदिश और विपरीत दिशाओं में हों, तो उनके संयुक्त फेज़र $(V_C + V_L)$ का परिमाण क्या है?

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NCERT पाठ कहता है, 'चूँकि VC और VL सदैव एक ही रेखा के अनुदिश और विपरीत दिशाओं में हैं, उन्हें एक एकल फेज़र (VC + VL) में संयोजित किया जा सकता है जिसका परिमाण $|v_{Cm} – v_{Lm}|$ है।' यह RMS या शिखर वोल्टता परिमाणों के लिए $|V_C - V_L|$ के संगत है।

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फेज़र आरेखों के उपयोग से AC परिपथ का विश्लेषण सरल हो जाता है क्योंकि:

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NCERT पाठ इस लाभ को रेखांकित करता है: 'फेज़र आरेख के उपयोग से ac परिपथ का विश्लेषण सुगम हो जाता है।' और आगे समझाता है, 'आवर्ती रूप से बदलती अदिश राशियों को निरूपित करने वाले घूर्णी सदिश केवल इसलिए लाए गए हैं ताकि हमें इन राशियों को उस नियम से जोड़ने का सरल तरीका मिले जिसे हम पहले से सदिश योग के नियम के रूप में जानते हैं।'

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प्रत्यावर्ती धारा (AC) का RMS मान उस समतुल्य दिष्ट धारा (DC) के रूप में परिभाषित किया जाता है जो उत्पन्न करेगी वही:

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दिए गए पाठ के अनुसार, 'वास्तव में, I या rms धारा वह समतुल्य dc धारा है जो प्रत्यावर्ती धारा के समान ही औसत शक्ति क्षय उत्पन्न करेगी।' यह शक्ति क्षय के संदर्भ में RMS धारा की मूल परिभाषा और महत्व को रेखांकित करता है।

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ज्यावक्रीय AC धारा के लिए RMS धारा ($I$) और शिखर धारा ($I_m$) के बीच क्या संबंध है?

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पाठ कहता है: '$I = \frac{I_m}{\sqrt{2}} = 0.707 I_m$'। यह ज्यावक्रीय प्रत्यावर्ती धारा के लिए RMS मान की मानक परिभाषा है।

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भारत में घरेलू लाइन वोल्टता प्रायः 220 V होती है। यह मान निरूपित करता है:

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संदर्भ स्पष्ट उल्लेख करता है, 'ac राशियों के लिए rms मान मापने और निर्दिष्ट करने की प्रथा है। उदाहरण के लिए, 220 V की घरेलू लाइन वोल्टता एक rms मान है'। यह पुष्टि करता है कि ऐसी सामान्य रेटिंग RMS मानों को संदर्भित करती हैं।

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यदि घरेलू आपूर्ति की RMS वोल्टता 220 V है, तो स्रोत की शिखर वोल्टता ($V_m$) क्या है?

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पाठ यह गणना देता है: '$V_m = \sqrt{2} V = (1.414)(220 V) = 311 V'$। यह दर्शाता है कि RMS वोल्टता से शिखर वोल्टता में कैसे बदलें।

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RMS वोल्टता $V$ और RMS धारा $I$ वाला एक AC परिपथ औसत शक्ति $P$ का उपभोग करता है। निम्नलिखित में से कौन-सा व्यंजक DC शक्ति ($P = I^2R$) के सदृश है?

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पाठ कहता है: 'I के पदों में, P द्वारा निर्दिष्ट औसत शक्ति $P = I_m^2 R/2 = I^2 R$ है'। यह भी उल्लेख करता है, 'rms मानों के पदों में, शक्ति का समीकरण [समी. (7.7)] और ac परिपथों में धारा तथा वोल्टता के बीच संबंध अनिवार्यतः dc स्थिति के समान ही हैं।' यह $P=I^2R$ को समतुल्य व्यंजक के रूप में समर्थित करता है।

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एक बल्ब 220 V आपूर्ति के लिए 100 W रेटेड है। '220 V' निरूपित करता है:

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'POINTS TO PONDER 1.' में कहा गया है, 'जब ac वोल्टता या धारा के लिए कोई मान दिया जाता है, तो वह सामान्यतः rms मान होता है। आपके कमरे के आउटलेट के टर्मिनलों के बीच वोल्टता सामान्यतः 240 V होती है। यह वोल्टता के rms मान को संदर्भित करता है।' इसी प्रकार, उदाहरण 7.1 में बल्ब की 220V रेटिंग एक RMS मान है।

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220 V आपूर्ति के लिए 100 W रेटेड बल्ब का प्रतिरोध क्या है?

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उदाहरण 7.1(a) से: 'हमें P = 100 W और V = 220 V दिए गए हैं। बल्ब का प्रतिरोध $R = V^2 / P = (220 V)^2 / 100 W = 48400 / 100 \Omega = 484 \Omega$ है'।

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