Electronics and Experimental Methods MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Electronics and Experimental Methods - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

आलेख में क्षयकारी आयाम के साथ cos(kx) की प्रकृति है और इसलिए आँकड़ों को व्यवस्थित करने के लिए सबसे अच्छा फलन \(Y = e^{-\frac{x}{k}} \cos[kX] \) है।

अवधारणा:

माध्य निरपेक्ष त्रुटि, माध्य मान, आपेक्षिक त्रुटि और प्रतिशत त्रुटि:

• माध्य मान मापों का औसत होता है।
• माध्य निरपेक्ष त्रुटि प्रत्येक माप और माध्य मान के बीच के निरपेक्ष अंतरों का औसत होता है।
• आपेक्षिक त्रुटि माध्य मान से माध्य निरपेक्ष त्रुटि को विभाजित करने पर प्राप्त होती है।
• प्रतिशत त्रुटि सापेक्ष त्रुटि को 100 से गुणा करने पर प्राप्त होती है।

गणना:

दिए गए माप: 15.5 m/s, 12.7 m/s, 17.8 m/s, 12.4 m/s, 22.2 m/s, 19.6 m/s

1. माध्य मान:

माध्य मान = (15.5 + 12.7 + 17.8 + 12.4 + 22.2 + 19.6) / 6 = 100.2 / 6 = 16.7 m/s

2. माध्य निरपेक्ष त्रुटि:

माध्य निरपेक्ष त्रुटि = (|15.5 - 16.7| + |12.7 - 16.7| + |17.8 - 16.7| + |12.4 - 16.7| + |22.2 - 16.7| + |19.6 - 16.7|) / 6

माध्य निरपेक्ष त्रुटि = (1.2 + 4.0 + 1.1 + 4.3 + 5.5 + 2.9) / 6 = 18.0 / 6 = 3.0 m/s

3. आपेक्षिक त्रुटि:

आपेक्षिक त्रुटि = 3.0 / 16.7 = 0.1796

4. प्रतिशत त्रुटि:

प्रतिशत त्रुटि = 0.1796 x 100 = 17.96 %

परिणामों का सारांश:

• माध्य मान: 16.7  m/s
• माध्य निरपेक्ष त्रुटि: 3.0 m/s
• सापेक्ष त्रुटि: 0.1796
• प्रतिशत त्रुटि: 17.96 %

अवधारणा:

LC परिपथ एक प्रकार का विद्युत परिपथ है जो एक प्रेरक जिसे अक्षर L से व्यक्त किया जाता है तथा एक संधारित्र जिसे अक्षर C से दर्शाया जाता है दोनों से बना होता है।

गणना:

दिया गया है, v in = 1rad/s

L = 1H, C = 0.04F

अनुनाद कोणीय आवृत्ति (ω r )

ω r = \(1 \over \sqrt{LC} \)

= \(1 \over \sqrt{0.04} \) = 5 rad/s

इस प्रकार, 1 rad/s की निवेश आवृत्ति के लिए, LC परिपथ ज्यावक्रीय रूप में दोलन करेगा, यह केवल 5 rad/s पर हार्मोनिक रूप से दोलन कर सकता है।

स्पष्टीकरण:

स्थिति 1 जब डायोड अग्र बायस में हो

दिया गया है, \(V_{rms}=1V\)

अब, शिखर वोल्टता \(V_p=\sqrt{2} V_{rms}=\sqrt{2}\times 1=1.414\)

• धारा \(20\Omega=\frac {voltage difference} {resistance}=\frac{1.414-0.7} {20}\approx0.03A\)

यह कम धारा है। 

• धारा \(10\Omega=\frac {voltage difference} {resistance}=\frac{0.7-0} {10}=0.07A\)

यह अग्र बायस में \(20\Omega\) प्रतिरोधक की तुलना में उच्च धारा है

अतः इस परिपथ में अग्र बायस संभव नहीं है।

स्थिति 2 जब परिपथ पश्च बायस में हो

यह परिपथ पश्च बायस में संभव है।

पश्च बायस में डायोड में धारा शून्य होनी चाहिए।

अतः सही उत्तर \(0A\) है। 

व्याख्या:

यह परिपथ एक मानक संक्रियात्मक प्रवर्धक बहुकंपित्र परिपथ है। मान लीजिए कि संधारित्र शुरू में अनावेशित है और संक्रियात्मक प्रवर्धक का निर्गत धनात्मक संतृप्ति वोल्टता पर है।

संधारित्र, C, प्रतिरोधक, R के माध्यम से निर्गत वोल्टता, Vout से आवेशित होना शुरू होता है। जैसे ही संधारित्र का आवेश संक्रियात्मक प्रवर्धक के इनवर्टिंग (-) टर्मिनल पर वोल्टेज नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल (संक्रियात्मक प्रवर्धक के निर्गत ) के वोल्टता के बराबर या उससे अधिक हो जाता है, संक्रियात्मक प्रवर्धक अपनी अवस्था बदलता है और विपरीत ऋणात्मक संतृप्ति वोल्टता पर चला जाता है। एक बार जब संक्रियात्मक प्रवर्धक का इनवर्टिंग टर्मिनल नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल पर नए ऋणात्मक संदर्भ वोल्टता, Vref तक पहुँच जाता है, तो संक्रियात्मक प्रवर्धक फिर से अपनी अवस्था बदलता है और निर्गत  विपरीत आपूर्ति वोल्टता, +V(sat) पर चला जाता है।

सही विकल्प (3) है।

संकल्पना

एक डायोड तब संचालित होता है जब बैटरी का धनात्मक टर्मिनल एनोड से जुड़ा होता है और बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल कैथोड से जुड़ा होता है। इस स्थिति के तहत, डायोड को अग्र-अभिनत स्थिति में माना जा सकता है।​

अग्र-अभिनत स्थितियों में, डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

जब बैटरी का धनात्मक टर्मिनल कैथोड से जुड़ा होता है और बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल एनोड से जुड़ा होता है तब डायोड में चालन नहीं होता है। इस स्थिति के तहत, डायोड को प्रतीप अभिनत स्थिति में माना जा सकता है।

प्रतीप अभिनत की स्थितियों में, डायोड को एक खुले परिपथ से प्रतिस्थापित कर दिया जाता है। 

नोट: जब डायोड के दोनों तरफ समान ध्रुवता की बैटरी उपस्थित होती है, तब वह बैटरी जिसका वोल्टता परिमाण अधिक होता है वह डायोड का बायसन तय करती है।

गणना

स्थिति 1: धनात्मक अर्द्धचक्र के दौरान:

डायोड अग्र-अभिनत है, इसलिए डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।​

\(V_o=-V_s\)

स्थिति 2: ऋणात्मक अर्द्धचक्र के दौरान:

(i) 0< V_in < V

डायोड अग्र-अभिनत होता है, इसलिए डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

\(V_o=-V_s\)

(ii) V < Vin < V_m

डायोड उत्क्रम-अभिनत है, इसलिए डायोड को खुले-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

\(V_o=0\)

तो, आउटपुट तरंग निम्नवत होगी:​

अतः, सही उत्तर विकल्प 2 है।

संकल्पना

जब S₁ बंद होता है, तो मुख्य डायोड चालू होता है और D_m बंद होता है।

\(V_L=V_S\)

\(L{di_L\over dt}=V_S\)

\(\int_{0}^{I_L}di_L={1\over L}\int_{0}^{T_{ON}}V_S\space dt\)

\(I_L={V_S\times T_{ON}\over L}\)

उपरोक्त परिपथ में, प्रेरकत्व धारा, निर्गम धारा है।

\(I_o={V_S\times T_{ON}\over L}\)

जहाँ, VS = स्रोत वोल्टेज

TON = ON समय

L = प्रेरण

गणना

दिया गया है, VS = 220 V

TON = 100 μs

L = 220 μH

\(I_o={220\times 100\times 10^{-6}\over 220\times 10^{-6}}\)

Io = 100 A

संकल्पना

1.) डी-मॉर्गन का नियम: \(\overline{A+B}=\overline{A}\space\overline{B}\)

2.) \(\overline{A}{A}=0\)

3.) \(\overline{A}+{A}=1\)

व्याख्या

NAND गेट्स के अंतिम इनपुट को A, Q और C मान लीजिये। 

जहाँ, A पहले NAND गेट का आउटपुट है। 

C दूसरे NAND गेट का आउटपुट है। 

तब, Z के लिए दिया गया आउटपुट निम्नवत होगा:

\(Z=\overline{AQC}\)..........(i)

पहले NAND गेट के आउटपुट A को निम्न के द्वारा दिया गया है:

\(A=\overline{P\overline{Q}}\)

दूसरे NAND गेट के आउटपुट C को निम्न के द्वारा दिया गया है​:

\(C=\overline{QR}\)

A और C का मान समीकरण (i) में रखने पर

\(Z=\overline{ABC}\)

\(Z=\overline{{\overline{(P\overline{Q})}}(Q)\overline{QR}}\)

\(Z=P\overline{Q}+\overline{Q}+QR\)

\(Z=\overline{Q}(P+1)+QR\)

\(Z=\overline{Q}+QR\)

\(Z=(\overline{Q}+Q)(\overline{Q}+R)\)

\(Z=\overline{Q}+R\)

\(Z=\overline{Q\overline{R}}\)

\(\overline Z={Q\overline{R}}\)

सही विकल्प 2 है। 

अवधारणा:

• समान और विपरीत धारा प्रवाहित करने वाले घुमावदार तार बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के कारण होने वाले हस्तक्षेप को कम करने का काम करते हैं। तारों को घुमाने से आसपास के एक बिंदु से प्रत्येक तार की दूरी लगातार बदलती रहती है। कुछ बिंदुओं पर, बिंदु एक तार के करीब है और अन्य पर, यह दूसरे तार के करीब है।
• चूँकि तारों में समान और विपरीत धाराएँ प्रवाहित होती हैं, इसलिए परिवेश में किसी एक बिंदु पर प्रत्येक तार द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र विपरीत दिशाओं में होता है। इसका अर्थ यह है कि दो तारों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव मोड़ के कारण एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे कुल मिलाकर चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी में उल्लेखनीय कमी आती है।
• इसके अलावा, यह घटना तारों से विद्युत चुंबकीय उत्सर्जन को कम करने में भी लाभदायक है, जिससे आसपास के इलेक्ट्रॉनिक घटकों या प्रणालियों में विद्युत चुंबकीय रूप से प्रेरित शोर कम हो जाता है।
• इसलिए, कथन 4) "यह अपने से दूर चुंबकीय क्षेत्र को कम कर देता है" यह भी कुछ हद तक सच है, लेकिन कथन 2) बेहतर ढंग से बताता है कि घटना क्यों घटित होती है, विशेष रूप से असंतुलित धाराओं की भूमिका और तारों के भौतिक घुमाव को संबोधित करते हुए।

संकल्पना:

• ट्रान्सडूसर ऐसे उपकरण होते हैं जो ऊर्जा के एक रूप (इनपुट सिग्नल-विशेष रूप से गति की तरह भौतिक) को दूसरे रूप (आउटपुट सिग्नल -विशेष रूप से विद्युतीय) में परिवर्तित करते हैं।
• एनकोडर प्रतिपुष्टि प्रदान करने वाला एक संवेदी उपकरण है।
• एनकोडर गति को विद्युतीय गति में परिवर्तित करता है।
• डिजिटल निर्माण निगरानी का साधारण अर्थ निगरानी की स्वचालित विधि है।

व्याख्या:

यह परिपथ एक पूर्ण तरंग दिष्टकारी के साथ 4-चरण वोल्टेज गुणक, जिसे अक्सर सीढ़ी नेटवर्क या कॉकक्रॉफ्ट-वाल्टन जनरेटर के रूप में जाना जाता है, प्रतीत होता है। इस प्रकार के परिपथ का उपयोग AC शक्ति स्रोत से उच्च DC वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यह डायोड और संधारित्र के संयोजन से बना होता है, जिससे वोल्टेज मान बढ़ाने की अनुमति मिलती है।

• यह देखते हुए कि सिलिकॉन डायोड के लिए जानु वोल्टता 0.7 वोल्ट है, इसे प्रत्येक डायोड के लिए घटाना होगा क्योंकि हम वोल्टेज गुणक के माध्यम से आगे बढ़ते हैं।
• आउटपुट वोल्टेज लगभग \(4V_{in} - 4V_{knee}=4V_{in}-4(0.7V)=4V_{in}-2.8V\) के बराबर है, जहाँ V_in, AC स्रोत का शिखर वोल्टेज है, और V_knee डायोड का घुटने का वोल्टेज है। V_knee के सामने 4 का कारक इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि स्रोत से आउटपुट तक धारा पथ में 4 डायोड हैं, और प्रत्येक डायोड अपने जानु वोल्टता को समग्र वोल्टेज से घटाता है।

व्याख्या:

• एक लॉक-इन प्रवर्धक मुख्य रूप से सिग्नल के उस घटक को पहचानता है जो संदर्भ सिग्नल (इस मामले में B = B₀sinωt) के साथ कला में है और केवल आयाम ही नहीं, बल्कि इसके आयाम और कला को मापता है।
• जब \(sinωt\) अपने चरम आयाम पर होता है, तो हॉल वोल्टेज \(V_H\) भी अपने चरम पर होता है: \(V_{H_{max}}= \frac{I R_H B₀}{ d}+ R I\)।
• हालांकि, DC ऑफसेट पद RI लॉक-इन प्रवर्धक द्वारा हटा दिया जाएगा। जो शेष है वह सिग्नल का AC भाग है, जो ज्यावक्रीय मॉड्यूलेशन का पालन करता है।
• इस ज्यावक्रीय सिग्नल का प्रेक्षित आयाम, हमारे DC ऑफसेट को हटाने के लिए लेखांकन करने के बाद, वर्ग माध्य मूल (RMS) मान है।
• एक ज्यावक्रीय फलन A sin(x) का RMS मान \(\frac{A}{√2}\) है।
• यह पहचानते हुए, और इसे उस सिग्नल पर लागू करते हुए जिसके बारे में हम बात कर रहे हैं, हमें मिलता है: \(V'_{H} =\frac{ I R_H B₀}{ (√2 d)}\)

अवधारणा:

प्रत्येक माप में अनिश्चितता का एक अंश होता है, इसलिए त्रुटि को माप के मानक विचलन \(\sigma_i\) द्वारा मापा जाता है।

\(\sigma^2_x=\left(\dfrac{\delta{x}}{\delta{a}}\right)^2\sigma^2_a+\left(\dfrac{\delta{x}}{\delta{b}}\right)^2\sigma^2_b+\left(\dfrac{\delta{x}}{\delta{c}}\right)^2\sigma^2_c\)

व्याख्या:

दिया गया है, मोटर की दक्षता मोटर द्वारा किए गए कार्य और उसे दी गई ऊर्जा के अनुपात के बीच है।

इसलिए, \(e=\frac {W} {E}=\frac {mgh} {VIt}\)

दिया गया है, \(M=2.00\pm0.02kg, h=1.00\pm0.01m, V=10.0\pm0.1 V, I=2.00\pm 0.02A, t=300\pm15s\)

त्रुटियों के प्रसार का उपयोग करते हुए, हमें प्राप्त होता है,

• \(\frac {\delta e} {e} =\sqrt {\left(\dfrac{\delta{m}} {m}\right)^2+\left(\dfrac{\delta{h}} {{h}}\right)^2+\left(\dfrac{\delta{V}}{{V}}\right)^2+\left(\dfrac{\delta{I}} {{I}}\right)^2+\left(\dfrac{\delta{t}} {{t}}\right)^2}\)

• \(\frac {\delta e} {e} =\sqrt {\left(\dfrac{{0.02}} {2}\right)^2+\left(\dfrac{{0.01}} {{1}}\right)^2+\left(\dfrac{{0.01}}{{1}}\right)^2+\left(\dfrac{{0.02}} {{1}}\right)^2+\left(\dfrac{{15}} {{300}}\right)^2}\)
• \(\frac {\delta e} {e}=\sqrt{(0.01)^2\times 4+(0.05)^2}\)
• \(\frac{\delta e} {e}=\sqrt{29} \times 10^{-2}\)
• \(\frac{\delta e} {e}\approx 0.05\)

इसलिए, सही उत्तर \(\frac{\delta e} {e}\approx 0.05\) है।

व्याख्या:

स्थिति-1-जब डायोड अग्र अभिनत में है

दिया गया है, \(V_{rms}=1V\)

अब, शिखर वोल्टेज \(V_p=\sqrt{2} V_{rms}=\sqrt{2}\times 1=1.414\)

• 20Ω में धारा \(=\frac {voltage difference} {resistance}=\frac{1.414-0.7} {20}\approx0.03A\)

यह निम्न धारा है

• 10Ω में धारा \(=\frac {voltage difference} {resistance}=\frac{0.7-0} {10}=0.07A\)

यह अग्र अभिनत में 20Ω प्रतिरोधक की तुलना में उच्च धारा है।

इसलिए, इस परिपथ में अग्र अभिनत संभव नहीं है।

स्थिति-2-जब परिपथ पश्च अभिनत में है-

यह परिपथ पश्च अभिनत में संभव है।

पश्च अभिनत में डायोड में धारा शून्य होनी चाहिए।

इसलिए, सही उत्तर \(0A\) है।

संप्रत्यय:

दिया गया परिपथ आरेख एक बैंडपास बटरवर्थ फिल्टर का है। यह एक उच्च-पास और एक निम्न-पास फिल्टर को एक साथ जोड़कर बनाया गया है। आवृत्ति प्रतिक्रिया वक्र नीचे दिखाया गया है।

उच्च-पास बटरवर्थ फिल्टर के लिए: निचली कटऑफ आवृत्ति f_L = 1/2πRC1

निम्न-पास बटरवर्थ फिल्टर के लिए: उच्च कटऑफ आवृत्ति f_H = 1/2πRC2

व्याख्या:

हम जानते हैं कि HPF की निचली कटऑफ आवृत्ति = 1/2πRC₁ = 150 Hz (दिया गया है)

∴ C₁ = \( \frac{1}{2\pi Rf_L}= \frac{1}{2\pi×10×10^3×150} = 0.106×10^{-6} \) ≈ 0.1 μF

पुनः LPF की उच्च कटऑफ आवृत्ति = 1/2πRC2 = 10 kHz (दिया गया है)

∴ C2 = \( \frac{1}{2\pi Rf_H}= \frac{1}{2\pi×10×10^3×10×10^3} = 1.59×10^{-9} \) ≈ 1.5 nF

इसलिए सही उत्तर विकल्प 1 है।