NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित

प्रेरक परिपथ में, धारा \( I \) प्रत्यावर्ती धारा आपूर्ति की आवृत्ति \( f \) के व्युत्क्रमानुपाती होती है, सूत्र \( I = \frac{V}{\omega L} \) के अनुसार। इस प्रकार, जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, धारा घटती है। संधारित्र परिपथ में, धारा आवृत्ति के समानुपाती होती है, \( I = \omega CV \) के अनुसार। अतः, जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, धारा बढ़ती है। इसलिए, आवृत्ति बढ़ाने का प्रभाव प्रेरक परिपथ के लिए धारा में कमी और संधारित्र परिपथ के लिए धारा में वृद्धि है।

चोक कुंडली का शक्ति गुणांक वोल्टता और धारा के बीच कला अंतर पर निर्भर करता है। एक अच्छी चोक कुंडली के लिए, जो अत्यधिक प्रेरक होती है, कला अंतर 90 डिग्री के करीब होता है। शक्ति गुणांक (

$$ cos \\phi $$

) निम्न द्वारा दिया जाता है:

$$ cos \\phi = \\cos (90^\circ) $$

$$ cos \\phi = 0 $$

हालांकि, व्यावहारिक परिदृश्यों में, कुछ प्रतिरोध की उपस्थिति के कारण यह बिल्कुल शून्य नहीं होता है। इसलिए, यह लगभग शून्य होता है। इस प्रकार, एक अच्छे चोक कुंडली का शक्ति गुणांक लगभग शून्य होता है।

एक चोक कुंडली, जो एक प्रेरक है, धारा में परिवर्तनों का विरोध करती है। यह गुणधर्म प्रेरक प्रतिघात के कारण होता है, जो निम्न द्वारा दिया जाता है: $$ X_L = \omega L $$ जहाँ \( X_L \) प्रेरक प्रतिघात है, \( \omega \) कोणीय आवृत्ति है, और \( L \) प्रेरकत्व है। जैसे-जैसे प्रेरक प्रतिघात बढ़ता है, यह धारा के प्रवाह का प्रतिरोध करता है, प्रभावी रूप से परिपथ में धारा को घटाता है।

प्रतिरोध R और प्रेरकत्व L वाले श्रेणी परिपथ की प्रतिबाधा Z निम्न द्वारा दी जाती है: \[ Z = \sqrt{R^2 + (\omega L)^2} \] जहाँ \( \omega = 2\pi f \) कोणीय आवृत्ति है। \( \omega \) को प्रतिस्थापित करने पर, प्रतिबाधा बन जाती है: \[ Z = \sqrt{R^2 + (2\pi fL)^2} \]

एक संधारित्र का प्रतिघात सूत्र द्वारा दिया जाता है: $$ X_C = \frac{1}{\omega C} $$ जहाँ \( X_C \) धारिता प्रतिघात है, \( \omega \) कोणीय आवृत्ति है, और \( C \) धारिता है। उच्च आवृत्तियों के लिए, \( \omega \) का मान बढ़ता है, और परिणामस्वरूप, धारिता प्रतिघात \( X_C \) घटता है। इसलिए, एक संधारित्र उच्च आवृत्तियों पर कम प्रतिघात प्रस्तुत करता है।

$ \upsilon _L = \upsilon_C = I_{X_C} ={\upsilon \over R\omega C} $

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:

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

जब एक धात्विक ठोस गोले को एकसमान विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो गोले की चालक प्रकृति के कारण विद्युत बल रेखाएँ विकृत हो जाती हैं। गोले के अंदर क्षेत्र शून्य होता है, और क्षेत्र रेखाएँ गोले की सतह पर लंबवत होती हैं। इस परिघटना का सही निरूपण विकल्प 4 में दिखाया गया है, जहाँ बल रेखाएँ गोले के चारों ओर मुड़ती हैं और उन बिंदुओं पर लंबवत होती हैं जहाँ वे गोले को स्पर्श करती हैं।