परीक्षा: बिजली - 2 - UPSC MCQ

सही संबंध यह है कि वर्तमान I = 
⇒ q = It

6Ω को शॉर्ट किया गया है
क्योंकि करंट उस तार से गुजरेगा जिसका प्रतिरोध नहीं है,
इसलिए प्रभावी प्रतिरोध 4Ω है।

प्रतिरोधकता, एक प्रतिरोधक की लंबाई l, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र A और प्रतिरोध R के लिए दी गई है: ρ = R.A/I, इसलिए प्रतिरोधकता की SI इकाई ओम-मीटर (Ω m) है।

कुल शक्ति, P - P₁ + P₂ = 1500 + 500 = 2000 W।
सप्लाई से खींची गई धारा,

यदि चार प्रतिरोधक, प्रत्येक 1Ω का, समानांतर में जुड़े हों, तो प्रभावी प्रतिरोध 0.25Ω होगा।

क्योंकि, समानांतर में जुड़ने पर,

1/R_eff. = 1/R₁ + 1/R₂ + ....

जब एक अच्छे हीटर के साथ फ्यूज तार बार-बार जल जाता है, तो इसका कारण यह है कि सर्किट में प्रवाहित होने वाली धारा फ्यूज तार की क्षमता को पार कर जाती है। इसे रोकने के लिए, हमें फ्यूज तार की धारा ले जाने की क्षमता को बढ़ाना चाहिए। फ्यूज तार की धारा ले जाने की क्षमता उसके सामग्री, लंबाई और क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र (जो कि उसकी त्रिज्या से संबंधित है) पर निर्भर करती है। बड़ी त्रिज्या वाला तार अधिक क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र रखता है, जिससे यह अधिक धारा ले जा सकता है इससे पहले कि यह गर्म होकर पिघल जाए।

दिए गए चालक की प्रतिरोधकता केवल इसकी सामग्री और तापमान पर निर्भर करती है। प्रतिरोधकता चालक के आयामों पर निर्भर नहीं करती।

मूल शक्ति उपभोग, P = V²/R
जब समानांतर में उपयोग किया जाता है

R_P = R/4
∴ जब दो आधे समानांतर में होते हैं, तब नई शक्ति उपभोग

2Ω और 2Ω प्रतिरोधों का श्रृंखला संयोजन = 4Ω है। चूंकि इसे अब 4Ω प्रतिरोध के साथ समानांतर जोड़ा गया है, इसलिए बिंदुओं A और B के बीच प्रभावी प्रतिरोध R होगा।

इलेक्ट्रिक आयरन के हीटिंग तत्व को तैयार करने के लिए नाइक्रोम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी प्रतिरोधकता उच्च होती है, इसका गलनांक उच्च होता है और यह आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता है।

जब लैंप चालू होता है, तो यह गर्म होता है। 
ऊष्मा के लिए जूल के नियम का उपयोग करते हुए; 
P =  V² / R 
R  =  220² /100  = 484 ओम। 
यह दिया गया है कि गर्म लैंप का प्रतिरोध ठंडे लैंप से 20 गुना अधिक है। 
इसलिए, R ठंडा  = 484/10 = 48.4 ओम।

प्रतिरोध R = V²/P जहाँ V = वोल्टेज/पोटेंशियल डिफरेंस और P = पावर
∴ 100 W लैंप का इलेक्ट्रिकल प्रतिरोध,

और 40 W लैंप का इलेक्ट्रिकल प्रतिरोध,

शक्ति का उपयोग करते हुए, 

समान वोल्टेज के लिए, R ∝ 1/P
जितनी अधिक शक्ति, उतनी ही कम प्रतिरोध।
इसलिए, R₂ < R₁

जब 8Ω प्रतिरोध का तार एक बंद वृत्त के रूप में मुड़ता है, तो प्रत्येक आधे (अर्धवृत्त) भाग का प्रतिरोध 8/2 Ω = 4Ω होता है।
चूंकि ये दो भाग A और B के बीच समानांतर में जुड़े हुए हैं, इसलिए प्रभावी प्रतिरोध 2Ω होगा।

श्रृंखला में, R_s = R₁ + R₂ = 10Ω
समानांतर में,  

R₁R₂    =   12 / 5
R₁ + R₂
R₁R₂ =   (12 / 5) x (R₁ + R₂)
R₁R₂  = (12/5) x 10
R₁R₂  = 24
इसलिए विकल्प (B) इन दोनों समीकरणों में बहुत अच्छी तरह से फिट बैठता है।

रिओस्टेट एक परिवर्तनशील प्रतिरोधक है जिसका उपयोग किसी विद्युत सर्किट में धारा को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
- प्रतिरोध को समायोजित करके, यह दोनों धारा के प्रवाह को बढ़ा और घटा सकता है।
- प्रतिरोध को कम करने से धारा बढ़ती है, जबकि प्रतिरोध को बढ़ाने से धारा घटती है।
- इस प्रकार, यह धारा के परिमाण को नियंत्रित करने में लचीलापन प्रदान करता है, जिससे विकल्प C सही है।

समानांतर में, प्रत्येक प्रतिरोधक पर संभावित अंतर समान रहेगा। इसलिए, 10Ω प्रतिरोधक के माध्यम से धारा

चित्र (b) में दिखाया गया I-V ग्राफ सही है क्योंकि I ∝ V है।