Electric Current MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Electric Current - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर एम्पियर है

व्याख्या:

• विद्युत धारा विद्युत आवेश का प्रवाह है।
• विद्युत धारा की SI इकाई एम्पियर है, जिसे अक्सर "amp" के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। इसका नाम एंड्रे-मैरी एम्पियर के नाम पर रखा गया है, जो विद्युत चुंबकत्व के मुख्य खोजकर्ताओं में से एक थे।
• एक एम्पियर धारा को एक सेकंड में किसी दिए गए बिंदु से गुजरने वाले एक कूलम्ब आवेश के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\({\rm{विद्युत\;धारा\;}}\left( {\rm{I}} \right) = \frac{{{\rm{विद्युत\;आवेश}}\;\left( {\rm{Q}} \right)}}{{{\rm{समय\;}}\left( {\rm{t}} \right)}}\)

अन्य विकल्प:

• कूलम्ब: कूलम्ब विद्युत आवेश की SI इकाई है, न कि धारा की। एक कूलम्ब लगभग 6.242 x 10¹⁸ इलेक्ट्रॉनों के आवेश के बराबर होता है।
• ओम: ओम विद्युत प्रतिरोध की SI इकाई है। यह मापता है कि कोई पदार्थ विद्युत धारा के प्रवाह का कितना प्रतिरोध करता है।
• वोल्ट: वोल्ट विद्युत विभवांतर या विद्युत वाहक बल की SI इकाई है। यह किसी परिपथ में दो बिंदुओं के बीच प्रति इकाई आवेश पर स्थितिज ऊर्जा अंतर को मापता है।

सिद्धांत:

विद्युत बल्ब के लिए शक्ति खपत और लागत गणना

किसी विद्युत उपकरण द्वारा खपत की जाने वाली शक्ति (P) उपकरण पर वोल्टता (V) और उसमें से प्रवाहित होने वाली धारा (I) के गुणनफल द्वारा दी जाती है:

P = V × I

ओम के नियम का उपयोग करते हुए, जहाँ V = I × R, खपत की गई शक्ति को इस प्रकार भी व्यक्त किया जा सकता है:

P = I² × R

समय (t) की अवधि में खपत की गई ऊर्जा (E) इस प्रकार दी जाती है:

E = P × t

बिजली की लागत की गणना आमतौर पर किलोवाट-घंटे (kWh) में खपत की गई ऊर्जा और प्रति यूनिट दर (1 यूनिट = 1 kWh) के आधार पर की जाती है।

व्याख्या:

दिया गया है:

प्रतिरोध (R) = 200 Ω

धारा (I) = 2 A

समय (t) = 10 घंटे

बिजली का मूल्य = 5 रुपये प्रति यूनिट

बल्ब द्वारा खपत की जाने वाली शक्ति की गणना करें:

P = I² × R

= (2 A)² × 200 Ω

= 4 × 200

= 800 W

10 घंटों में खपत की गई कुल ऊर्जा की गणना करें:

E = P × t

= 800 W × 10 h

= 8000 Wh

= 8 kWh (चूँकि 1 kWh = 1000 Wh)

बिजली की कुल लागत की गणना करें:

कुल लागत = खपत की गई ऊर्जा × प्रति यूनिट दर

= 8 kWh × 5 रुपये/kWh

= 40 रुपये

चूँकि केवल 20% शक्ति प्रकाश में परिवर्तित होती है, प्रकाश उत्पन्न करने की लागत की गणना करें:

प्रकाश के लिए लागत = कुल लागत का 20%

= 0.20 × 40 रुपये

= 8 रुपये

इसलिए, प्रकाश उत्पन्न करने में खर्च की गई सही राशि 8 रुपये है।

सही उत्तर: 0 A है। 

Key Points

• प्रारंभिक धारा
  • धारा (I) को समय (t) के सापेक्ष आवेश (Q) के परिवर्तन की दर के रूप में परिभाषित किया गया है।
  • गणितीय रूप से, I = dQ/dt
  • दिया गया है: Q = 3t² + 6t
  • I ज्ञात करने के लिए t के सापेक्ष Q का अवकलन करें: I = d/dt (3t² + 6t) = 6t + 6
  • प्रारंभिक धारा ज्ञात करने के लिए, t = 0 रखें: I = 6x0 + 6 = 6 A

Additional Information

• धारा और आवेश संबंध
  • धारा (I) वह दर है जिस पर आवेश (Q) किसी चालक से होकर प्रवाहित होता है।
  • Q को कूलॉम (C) में मापा जाता है, और I को एम्पियर (A) में मापा जाता है।
  • 1 एम्पियर = 1 कूलॉम/सेकंड।
• भौतिकी में अवकलन
  • अवकलन का उपयोग यह ज्ञात करने के लिए किया जाता है कि एक राशि दूसरी राशि के सापेक्ष कैसे बदलती है।
  • इस स्थिति में, यह हमें यह निर्धारित करने में मदद करता है कि धारा प्राप्त करने के लिए समय के साथ आवेश कैसे बदलता है।
  • यह परिपथों के विश्लेषण में, विशेष रूप से क्षणिक स्थितियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
• प्रारंभिक स्थितियाँ
  • प्रारंभिक स्थितियाँ शुरुआत (t = 0) में भौतिक राशियों के मानों को निर्दिष्ट करती हैं।
  • वे परिपथ विश्लेषण जैसे समय-निर्भर समीकरणों को हल करने के लिए आवश्यक हैं।
    

व्याख्या:

धारा की SI इकाई: ऐम्पियर

परिभाषा: विद्युत धारा की SI इकाई ऐम्पियर है, जिसे 'A' से दर्शाया जाता है। यह अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) में सात मूल इकाइयों में से एक है। ऐम्पियर को दो समानांतर चालकों के बीच बल के आधार पर परिभाषित किया गया है जो विद्युत धारा ले जा रहे हैं।

चालकों के बीच बल पर आधारित परिभाषा: 1948 में अंतर्राष्ट्रीय भार और माप समिति (CIPM) द्वारा अपनाई गई और भार और माप पर सामान्य सम्मेलन (CGPM) द्वारा पुनः पुष्टि की गई परिभाषा के अनुसार, ऐम्पियर इस प्रकार परिभाषित है:

"ऐम्पियर वह स्थिर धारा है, जो यदि अनंत लंबाई के दो सीधे समानांतर चालकों में, नगण्य वृत्ताकार अनुप्रस्थ काट के साथ, और निर्वात में 1 मीटर की दूरी पर रखी जाए, तो इन चालकों के बीच प्रति मीटर लंबाई में 2 x 10^-7 न्यूटन के बराबर बल उत्पन्न करेगी।"

यह परिभाषा विद्युत चुंबकत्व के मूल सिद्धांत पर आधारित है, विशेष रूप से दो धारावाही चालकों के बीच चुंबकीय बल। यह बल ऐम्पियर के बल नियम द्वारा वर्णित है, जो चालकों में विद्युत धाराओं के व्यवहार को समझने में आवश्यक है।

कार्य सिद्धांत: ऐम्पियर की परिभाषा के अंतर्गत सिद्धांत में समानांतर चालकों में विद्युत धाराओं द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया शामिल है। जब किसी चालक में विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यदि दो चालक एक दूसरे के समानांतर रखे जाते हैं और धाराएँ ले जाते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे चालकों के बीच एक बल बनता है। यदि धाराएँ एक ही दिशा में प्रवाहित होती हैं तो यह बल आकर्षक हो सकता है या यदि वे विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं तो प्रतिकर्षक हो सकता है।

चालकों की प्रति इकाई लंबाई के इस बल का परिमाण इस प्रकार दिया गया है:

F/L = (μ₀/2π) x (I₁ x I₂ / d)

जहाँ:

• F चालकों के बीच बल है।
• L चालकों की लंबाई है।
• μ₀ मुक्त स्थान की पारगम्यता है (4π x 10^-7 N/A²)।
• I₁ और I₂ चालकों में धाराएँ हैं।
• d चालकों के बीच की दूरी है।

ऐम्पियर को इस तरह से परिभाषित करके, हम विद्युत धारा की इकाई और विद्युत चुंबकत्व के मूल भौतिक गुणों के बीच एक सीधा संबंध स्थापित करते हैं।

अनुप्रयोग: विद्युत धारा की इकाई के रूप में ऐम्पियर विद्युत इंजीनियरिंग, भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स सहित विभिन्न क्षेत्रों के लिए मौलिक है। विद्युत उपकरणों, बिजली प्रणालियों और वैज्ञानिक अनुसंधान के डिजाइन और संचालन के लिए विद्युत धारा का सटीक माप और मानकीकरण महत्वपूर्ण है।

व्याख्या:

जब दो आवेशित पिंडों को एक चालक तार से जोड़ा जाता है, तो यदि उनके पास समान विद्युत विभव है, तो उनके बीच कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि विद्युत धारा का प्रवाह केवल तभी होता है जब दो पिंडों के बीच विभवांतर होता है। विद्युत धारा विभव में अंतर द्वारा संचालित होती है, क्योंकि आवेश उच्च विभव वाले क्षेत्र से निम्न विभव वाले क्षेत्र में गति करते हैं। यदि दोनों पिंडों का विभव समान है, तो आवेश के प्रवाह को चलाने के लिए कोई अंतर नहीं है, और इस प्रकार, कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी। इसलिए, कोई धारा नहीं होने की शर्त समान विभव होना है।

इस प्रकार, विकल्प '3' सही है।

अवधारणा:

• विद्युत धारा: आवेश के प्रवाह की दर को विद्युत धारा कहते हैं। इसे I द्वारा निरूपित किया जाता है।

विद्युत धारा (I) = विद्युत आवेश (Q) / समय (t)
व्याख्या:

विद्युत धारा को पारंपरिक रूप से धनात्मक आवेशों के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है।

• यह परिपाटी बेंजामिन फ्रैंकलिन के समय की है, जिन्होंने शुरुआत में विद्युत धारा की दिशा को धनात्मक से ऋणात्मक की ओर प्रवाह के रूप में परिभाषित किया था।
• इसलिए, पारंपरिक परिभाषा के आधार पर, सही उत्तर धनावेश है।
• हालांकि, यह समझना महत्वपूर्ण है कि कई व्यावहारिक परिस्थितियों में (जैसे धातु के तारों में, जो विद्युत धारा पर चर्चा करने के लिए एक सामान्य संदर्भ हैं), वास्तविक चलायमान आवेश वाहक ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• इलेक्ट्रॉन अपने ऋणात्मक आवेश के कारण धारा की परिभाषित दिशा के विपरीत दिशा में गति करते हैं।
• लेकिन इसके बावजूद, हम अभी भी धनावेशों के रूप में धारा की पारंपरिक परिभाषा पर कायम हैं।

अवधारणा :

विद्युत धारा:

• एक चालक के माध्यम से विद्युत आवेशों के प्रवाह से विद्युत धारा का निर्माण होता है।
• मात्रात्मक रूप से आवेश के प्रवाह की दिशा में लंबवत होनेवाले क्षेत्र के पार एक चालक में विद्युत धारा को उस क्षेत्र के पार प्रति इकाई समय में प्रवाहित आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, अर्थात्।

\(⇒ I =\frac{Q}{t}=Q× f\)

• धारा की SI इकाई एम्पीयर है और इसे A अक्षर से दर्शाया जाता है।

गणना:

दिया हुआ- वृत्त की त्रिज्या (r) = 0.5 × 10^-10 m और आवृत्ति (f) = 5 × 1015 s^-1

• विद्युत धारा को गणितीय रूप से इसप्रकार लिखा जा सकता है,

\(⇒ I =\frac{Q}{t} \)

Q = 1.6 × 10-19 C

• जैसा कि हम जानते हैं समयावधि का पारस्परिक रूप आवृत्ति देता है,

\(⇒ I =\frac{Q}{t}=Q× f\)                  \([\because f=\frac{1}{t}]\)

⇒ I = 1.6 × 10^-19 × 5 × 10¹⁵ = 8 × 10^-4A = 0.8 mA

• विद्युत धारा: विद्युत आवेश के प्रवाह की दर को विद्युत धारा कहते हैं। 
  • विद्युत धारा की SI इकाई एम्पीयर (A) है।

इसलिए,विद्युत धारा (I) = Q/t = आवेश/समय

स्पष्टीकरण:

• पारंपरिक धारा की दिशा धनात्मक आवेशों की दिशा के संगत होती है जो उच्च विभव(धनात्मक) से निम्न विभव (ऋणात्मक)की ओर होता है। 
• विद्युत धारा इलेक्ट्रॉनों की गति से जुड़ी होती है जो निम्न विभव(ऋणात्मक) से उच्च विभव(धनात्मक) की ओर होती है, इसलिए, विद्युत धारा की दिशा पारंपरिक धारा के विपरीत होती है।

टिप्पणी:

• विद्युत धारा की दिशा हमेशा धात्विक चालकों में पारंपरिक धारा की दिशा के विपरीत होती है।

अवधारणा:

विद्युत धारा:

• एक चालक के माध्यम से विद्युत आवेशों के प्रवाह से विद्युत धारा का निर्माण होता है।
• मात्रात्मक रूप से आवेश के प्रवाह की दिशा में लंबवत होनेवाले क्षेत्र के पार एक चालक में विद्युत धारा को उस क्षेत्र के पार प्रति इकाई समय में प्रवाहित आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, अर्थात्।

\({\rm{Electric\;curernt\;}}\left( {\rm{I}} \right) = \frac{{{\rm{Electric\;charge}}\;\left( {\rm{Q}} \right)}}{{{\rm{Time\;}}\left( {\rm{t}} \right)}}\)

• धारा की SI इकाई एम्पीयर है और इसे अक्षर A द्वारा दर्शाया गया है।

• यदि q₊ धनात्मक आवेश बहता है और q_- ऋणात्मक आवेश बहता है, तो शुद्ध आवेश q = q+ - q है।
•  यदि किसी क्षेत्र में बहने वाला आवेश समय के साथ भिन्न होता है, अर्थात, गैर-स्थिर धारा के लिए, हमारे पास है

\(Electric \,\,current (I)=\frac{dq}{dt}\)

स्पष्टीकरण:

• विद्युत धारा, हालांकि आवेशित कणों के प्रवाह की दिशा से परिभाषित होती है, एक अदिश राशि है क्योंकि यह संयोजन के अदिश नियम का अनुसरण करती है।
• इसका मतलब है कि तारों के बीच का कुल प्रवाह अलग-अलग नहीं होगा अगर तारों के बीच का कोण बदल जाता है।
• अदिश राशि संयोजन के अदिश नियम का अनुसरण करती है और सदिश राशि संयोजन के अदिश नियम का अनुसरण करती है।

Additional Information

सदिश संयोजन के दो नियम हैं -

1. सदिश संयोजन के त्रिभुज नियम \(\overrightarrow{a}\pm \overrightarrow{b}= \overrightarrow{c}\)
2. सदिश संयोजन के समांतर चतुर्भुज नियम

अवधारणा:

• विद्युत धारा: चालक के सिरों के बीच अनुरक्षित एक विभव अंतर के तहत एक चालक में आवेश का प्रवाह चालक में एक 'विद्युत धारा' का गठन करता है। दूसरे शब्दों में, आवेश के प्रवाह की दर को 'विद्युत धारा' कहा जाता है।

इस प्रकार, यदि एक विद्युत परिपथ में, आवेश Q की मात्रा t सेकंड में प्रवाहित होती है, तो परिपथ में विद्युत धारा (I) निम्न द्वारा दी जाती है:

I = Q/t

• विद्युत धारा की SI इकाई 'एम्पीयर' (A) है एम्पीयर S.I प्रणाली में एक मूलभूत इकाई है। एम्पीयर को दो धारा-वहन, समानांतर चालकों के बीच लगने वाले बल के आधार पर परिभाषित किया गया है।

स्पष्टीकरण:

यदि आवेश (Q) = 1 कूलंब (C) , t = 1 सेकंड (s) तब i = 1 एम्पीयर (A) , इस प्रकार

1 एम्पीयर = 1 कूलंब / सेकंड

1A = 1 Cs^-1

इसलिए विकल्प 2 सही है।

Additional Information

• हम जानते हैं कि धातुओं में विद्युत धारा इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है। 1 इलेक्ट्रॉन 1.6 × 10-19 C आवेश वहन करता है। इसलिए 1 C आवेश के लिए 1 सेकंड में 1/ (1.6 × 10-19) = 6.25 × 1018 इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होना चाहिए।
• इस प्रकार 1 एम्पीयर = 6.25 × 1018 इलेक्ट्रॉन प्रति सेकंड।

अवधारणा:

• विद्युत धारा: विद्युत आवेश के प्रवाह की दर को विद्युत धारा कहते हैं। यह I द्वारा चिह्नित है।

विद्युत धारा (I) = आवेश (Q)/समय (t)

प्रवाहित आवेश (Q) = I × t

गणना:

दिया गया है:

धारा (I) = 0.6 A

समय (t) = 6 मिनट = 6 × 60 sec

आवेश (Q) =?

विद्युत आवेश = धारा × समय

q = I × t

q = 0.6 × 6 × 60 C

q = 216 C

अवधारणा:

विद्युत धारा

• एक सेकंड में चालक के दिए गए बिंदु से गुजरने वाले आवेश की मात्रा को विद्युत धारा कहा जाता है।
• SI इकाई - एम्पीयर

     गणितीय रूप से, एक विद्युत धारा इस प्रकार होगी-

\(\Rightarrow I=\frac{Q}{t}\)

जहां I = विद्युत धारा, Q = आवेश और t = समय

गणना:

दिया गया है:

I = 2 एम्पीयर और t = 5 मिनट = 300 सेकंड

• हम जानते है कि विद्युत धारा है-

\(\Rightarrow I=\frac{Q}{t}\)     

उपरोक्त समीकरण को इस प्रकार लिखा जा सकता है

\(\Rightarrow Q=It\)

\(\Rightarrow Q=2\times300\)

\(\Rightarrow Q=600\, C\)

• इसलिए, विकल्प 4 सही है।

अवधारणा:

विद्युत आवेश:

• उपपरमाण्विक कणों का गुण जिसके कारण उन्हें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर एक बल का अनुभव होता है।
• विद्युत आवेश दो प्रकार के होते हैं: धनात्मक और ऋणात्मक, आमतौर पर आवेश वाहक प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाए जाते हैं।
• आवेश का परिमाणीकरण, q = ne, जहाँ q = आवेश, n = इलेक्ट्रॉन की संख्या, e = इलेक्ट्रॉनिक आवेश
• आवेश की SI इकाई कूलॉम (C) है।

विद्युत प्रवाह:

• इसे समय की प्रति यूनिट आवेश के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• सूत्र, धारा, \(i=\frac{q}{t}\), जहाँ q = आवेश, t = समय
• धारा की SI इकाई ऐम्पियर (A) है।

गणना:

दिया गया है,

धारा, i = 2 A, समय, t = 2 मिनट = 120 s

आवेश, q = it

q = 2 × 120

q = 240 C

इसलिए, परिपथ के माध्यम से प्रवाहित होने वाले विद्युत आवेश की मात्रा 240 C है।

• विद्युत धारा: विद्युत आवेश के प्रवाह की दर को विद्युत धारा कहते हैं।
  • विद्युत धारा की SI इकाई एम्पीयर (A) है

इसलिए, विद्युत धारा (I) = Q/t = आवेश/समय

व्याख्या:

• धारा का मार्ग धनात्मक आवेशों के प्रवाह के कारण होता है। इसे ही हम धारा का परम्परागत प्रवाह कहते हैं, अर्थात धनात्मक आवेशों के प्रवाह की दिशा में।
• पारंपरिक विद्युत धारा की दिशा धनात्मक आवेश की दिशा से संबंधित है जो उच्च विभव (धनात्मक) से निम्न विभव (ऋणात्मक) तक है।
• इलेक्ट्रॉनों की खोज के बाद, यह देखा गया कि इलेक्ट्रॉन वे कण हैं जो एक चालक में प्रवाहित होते हैं।
• ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह ऋणात्मक टर्मिनल से वोल्टेज स्रोत के धनात्मक टर्मिनल की ओर होता है। तो, धारा की वास्तविक दिशा ऋणात्मक से धनात्मक टर्मिनल की ओर होनी चाहिए।
• विद्युत धारा इलेक्ट्रॉनों की गति से जुड़ा होता है जो कम विभव (ऋणात्मक) से उच्च विभव (धनात्मक) तक होती है, इसलिए, विद्युत धारा की दिशा पारंपरिक विद्युत् धारा के विपरित होती है।
• इस प्रकार विद्युत धारा की दिशा हमेशा धात्विक चालकों में पारंपरिक धारा की दिशा के विपरित होती है। तो विकल्प 1 सही है।

अवधारणा

विद्युत धारा:

• एक चालक के माध्यम से विद्युत आवेश का प्रवाह एक विद्युत धारा का गठन करता है।
• मात्रात्मक रूप से, आवेश के प्रवाह की दिशा में लंबवत रखे गए क्षेत्र में एक चालक में विद्युत धारा को प्रति इकाई समय उस क्षेत्र में प्रवाहित होने वाले आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है अर्थात

\({\rm{Electric\;curernt\;}}\left( {\rm{I}} \right) = \frac{{{\rm{Electric\;charge}}\;\left( {\rm{Q}} \right)}}{{{\rm{Time\;}}\left( {\rm{t}} \right)}}\)

• धारा की SI इकाई एम्पीयर है और इसे अक्षर A द्वारा दर्शाया जाता है।

गणना:

दिया गया है:

धारा (I) = 1 mA = 1 × 10^-3 Aa and t = 1 सेकंड

• प्रति सेकंड गुजरने वाला कुल आवेश इस प्रकार है

⇒ Q = ne

⇒ ne = It

\(\Rightarrow n=\frac{It}{e} = \frac{1\times10^{-3}\times 1}{1.6\times 10^{-19}}=6.25\times 10^{15}\)