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

एक प्रतिरोधक (R) और प्रेरक (L) के साथ श्रेणीक्रम में एक AC परिपथ में व्यय शक्ति सूत्र द्वारा दी जाती है:

$$ P = \frac{V^2 R}{Z^2} $$

जहाँ \( Z \) परिपथ की प्रतिबाधा है, जो \( Z = \sqrt{R^2 + (\omega L)^2} \) द्वारा दी जाती है। सूत्र में \( Z^2 \) प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है:

$$ P = \frac{V^2 R}{R^2 + (\omega L)^2} $$

इस प्रकार, सही विकल्प है:

$$ \frac{V^2 R}{(R^2 + \omega^2 L^2)} $$

एक LCR परिपथ की अनुनादी आवृत्ति (\( f_0 \)) सूत्र द्वारा दी जाती है:

$$ f_0 = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} $$

जब धारिता को \( C \) से \( 2C \) में बदला जाता है, तो अनुनादी आवृत्ति को अपरिवर्तित रखने के लिए, प्रेरकत्व \( L \) को इस प्रकार समायोजित किया जाना चाहिए कि गुणनफल \( LC \) स्थिर रहे। यदि \( C \) बदलकर \( 2C \) हो जाता है, तो समान अनुनादी आवृत्ति बनाए रखने के लिए \( L \) को \( L/2 \) होना चाहिए। इसलिए, सही विकल्प है:

$$ \frac{L}{2} $$

प्रतिरोधक के सिरों पर अधिकतम विभवांतर ज्ञात करने के लिए, हम सूत्र $V_{max} = I_{rms} imes R imes \sqrt{2}$ का उपयोग करते हैं। दिया गया है $I_{rms} = 10 ext{ A}$ और $R = 12 \\Omega$, तो $V_{max} = 10 imes 12 imes \sqrt{2} = 169.68 ext{ V}$। अतः अधिकतम विभवांतर 169.68 V है।

एक LCR श्रेणी AC परिपथ में, प्रेरक (L) और संधारित्र (C) के सिरों पर वोल्टताएं 180 डिग्री कला से बाहर होती हैं। जब परिपथ अनुनाद पर होता है, तो प्रेरक प्रतिघात (XL) संधारित्र प्रतिघात (XC) के बराबर होता है, और उनकी वोल्टताएं एक-दूसरे को रद्द कर देती हैं। इसलिए, LC संयोजन के सिरों पर वोल्टता शून्य है।

प्राथमिक कुंडली में धारा ज्ञात करने के लिए, हमें पहले द्वितीयक कुंडली में धारा निर्धारित करनी होगी। बल्ब द्वारा उपभुक्त शक्ति 30W है और इसके सिरों पर वोल्टता 6V है। सूत्र \( P = V \\times I \\) का उपयोग करके, हम प्राप्त करते हैं: \[ I_s = \\frac{P}{V} = \\frac{30W}{6V} = 5A \\] ट्रांसफॉर्मर अपचायी है, इसलिए प्राथमिक वोल्टता द्वितीयक से अधिक है। धारा परिवर्तन अनुपात \( \\frac{I_s}{I_p} = \\frac{V_p}{V_s} \\) द्वारा दिया जाता है। दिया गया है \(V_p = 200V\\) और \(V_s = 6V\\), हम प्राथमिक धारा \(I_p\\) की गणना इस प्रकार कर सकते हैं: \[ I_p = I_s \\times \\frac{V_s}{V_p} = 5A \\times \\frac{6V}{200V} = 0.15A \\] अतः, प्राथमिक में धारा 0.15 A है।

लेमिनेटेड कोर के उपयोग से भंवर धाराओं का संचार रोका जाता है।

$\frac{V_p}{V_s}=\frac{N_p}{N_s}=\frac{500}{2500}=\frac{1}{5}\Rightarrow V_p=\frac{200}{5}=40V$

साथ ही $i_p{V}_p=i_s{V}_s\Rightarrow i_p=i_s\frac{V_s}{V_p}=8\times 5=40A$ 

$\frac{V_s}{V_p}=\frac{N_s}{N_p}\Rightarrow \frac{V_s}{20}=\frac{5000}{500}$

$\Rightarrow V_s=200V$

आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है।

$\frac{V_s}{V_p}=\frac{i_p}{i_s}\Rightarrow i_p=\frac{11000\times 2}{220}=100A$  

$P_P=V_P{i}_P\Rightarrow 1000=V_P\times 8\Rightarrow V_P=\frac{1000}{8}$ 

$\frac{V_p}{V_s}=\frac{N_p}{N_s}\Rightarrow \frac{(1000/8)}{500}=\frac{100}{N_s}\Rightarrow N_s=400$