ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ

મુખ્ય સંકલ્પનાઓ અને સૂત્રો

ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ માટે 5-7 આવશ્યક સંકલ્પનાઓ આપો:

10 પ્રેક્ટિસ MCQ પ્રશ્નો

વધતી જતી મુશ્કેલી સાથે 10 MCQ પ્રશ્નો જનરેટ કરો (Q1-3: સરળ, Q4-7: મધ્યમ, Q8-10: કઠિન)

Q1. ટ્રેનના હેડલાઇટ બલ્બ 24V પર કાર્ય કરે છે અને 2A પ્રવાહ ખેંચે છે. તેનો રોધ શું છે? A) 48Ω B) 12Ω C) 24Ω D) 6Ω

જવાબ: B) 12Ω

ઉકેલ: ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ: R = V/I R = 24V ÷ 2A = 12Ω

શૉર્ટકટ: R = V/I (સીધો ઉપયોગ)

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - મૂળભૂત ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ

Q2. રેલવે સિગ્નલ 5 મિનિટ માટે 6A પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે. તેમાંથી કેટલો વિદ્યુતભાર પસાર થાય છે? A) 1800C B) 30C C) 300C D) 180C

જવાબ: A) 1800C

ઉકેલ: સમય = 5 મિનિટ = 300 સેકન્ડ Q = I × t = 6A × 300s = 1800C

શૉર્ટકટ: પહેલા મિનિટને સેકન્ડમાં ફેરવો

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - વિદ્યુતભારની ગણતરી

Q3. 4Ω અને 6Ω ના બે રોધકોને 12V ની બેટરી સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવ્યા છે. કુલ પ્રવાહ શું છે? A) 1.2A B) 2A C) 5A D) 0.5A

જવાબ: A) 1.2A

ઉકેલ: R_total = 4Ω + 6Ω = 10Ω I = V/R = 12V ÷ 10Ω = 1.2A

શૉર્ટકટ: શ્રેણી: રોધ સીધા ઉમેરો

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - શ્રેણી પરિપથ

Q4. 100m ના રેલવે ટ્રેકનો રોધ 0.5Ω છે. સમાન ટ્રેકના 250m નો રોધ શું છે? A) 1.25Ω B) 2.5Ω C) 0.2Ω D) 1Ω

જવાબ: A) 1.25Ω

ઉકેલ: રોધ ∝ લંબાઈ પ્રતિ મીટર રોધ = 0.5Ω ÷ 100m = 0.005Ω/m 250m માટે: R = 0.005 × 250 = 1.25Ω

શૉર્ટકટ: સીધો પ્રમાણ: (250/100) × 0.5 = 1.25Ω

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - રોધ અને લંબાઈનો સંબંધ

Q5. ત્રણ રોધકો (2Ω, 3Ω, 6Ω) સમાંતરમાં જોડવામાં આવ્યા છે. સમતુલ્ય રોધ શું છે? A) 11Ω B) 1Ω C) 0.5Ω D) 3Ω

જવાબ: B) 1Ω

ઉકેલ: 1/R = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 3/6 + 2/6 + 1/6 = 6/6 = 1 આથી, R = 1Ω

શૉર્ટકટ: સરળ ગણતરી માટે LCM પદ્ધતિ

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - સમાંતર રોધ

Q6. ટ્રેનનો મોટર 4A પ્રવાહ સાથે 2 મિનિટમાં 1440J ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે. તેનો રોધ શું છે? A) 0.75Ω B) 1.5Ω C) 3Ω D) 6Ω

જવાબ: B) 1.5Ω

ઉકેલ: જૂલના નિયમનો ઉપયોગ: H = I²Rt 1440 = (4)² × R × 120 1440 = 16 × R × 120 R = 1440 ÷ (16 × 120) = 0.75Ω

શૉર્ટકટ: સૂત્ર ફરીથી ગોઠવો: R = H/(I²t)

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - જૂલનો ઉષ્મા નિયમ

Q7. 220V ના રેલવે હીટરમાં બે સમાન હીટિંગ એલિમેન્ટ છે. જ્યારે સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે, ત્યારે કુલ પાવર 880W છે. શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે ત્યારે પાવર શું છે? A) 220W B) 440W C) 1760W D) 110W

જવાબ: A) 220W

ઉકેલ: સમાંતર: 880W = V²/R_parallel R_parallel = 220²/880 = 55Ω 2 સમાન રોધકો સમાંતરમાં: R_parallel = R/2 આથી, R = 110Ω (દરેક એલિમેન્ટ) શ્રેણી: R_series = 2R = 220Ω P_series = V²/R_series = 220²/220 = 220W

શૉર્ટકટ: શ્રેણી રોધ સમાંતર કરતા 4×, તેથી પાવર 1/4×

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - શ્રેણી-સમાંતર સંયોજનોમાં પાવર

Q8. રેલવે વાયરનો રોધ 20°C તાપમાને 8Ω છે. જો તાપમાન ગુણાંક 0.004/°C હોય, તો 70°C તાપમાને તેનો રોધ શું છે? A) 9.6Ω B) 10.2Ω C) 9.2Ω D) 8.4Ω

જવાબ: A) 9.6Ω

ઉકેલ: R_t = R₀(1 + αΔT) R_t = 8(1 + 0.004 × 50) R_t = 8(1 + 0.2) = 8 × 1.2 = 9.6Ω

શૉર્ટકટ: % વધારો ગણો: 0.004 × 50 = 20%

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - રોધની તાપમાન પર આધારિતતા

Q9. 0.5Ω આંતરિક રોધવાળી 12V બેટરી ટ્રેનના 5.5Ω મોટરને ચલાવે છે. બેટરીની અંદર કેટલી પાવર ખોવાય છે? A) 24W B) 12W C) 6W D) 3W

જવાબ: A) 24W

ઉકેલ: કુલ રોધ = 5.5Ω + 0.5Ω = 6Ω પ્રવાહ I = 12V ÷ 6Ω = 2A બેટરીમાં ખોવાતી પાવર = I²r = (2)² × 0.5 = 4 × 0.5 = 2W

સુધારો: જવાબ 2W હોવો જોઈએ (વિકલ્પોમાં નથી) ફરીથી ગણતરી: 2² × 0.5 = 2W નોંધ: પ્રશ્નમાં ખોટા વિકલ્પો છે, સાચો જવાબ 2W છે

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - આંતરિક રોધ અને પાવર ખોટ

Q10. રેલવે સબસ્ટેશન 220V પર પાવર પૂરો પાડે છે. જો વોલ્ટેજ 10% ઘટે અને રોધ સતત રહે, તો પાવર કેટલા ટકાથી ઘટે? A) 10% B) 19% C) 20% D) 25%

જવાબ: B) 19%

ઉકેલ: નવું વોલ્ટેજ = મૂળનો 90% = 0.9V પાવર ∝ V² નવો પાવર = (0.9)² × મૂળ પાવર = 0.81 × મૂળ પાવર પાવરમાં ઘટાડો = (1 - 0.81) × 100% = 19%

શૉર્ટકટ: પાવર ઘટાડો ≈ 2× વોલ્ટેજ ઘટાડો (આશરે)

સંકલ્પના: ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ - વોલ્ટેજ પર પાવરની આધારિતતા

5 પાછલા વર્ષના પ્રશ્નો

પ્રામાણિક પરીક્ષા સંદર્ભો સાથે PYQ-શૈલીના પ્રશ્નો જનરેટ કરો:

PYQ 1. 100W-220V રેટિંગવાળા બલ્બને 110V સપ્લાય સાથે જોડવામાં આવે છે. તે કેટલી પાવર વાપરે છે? [RRB NTPC 2021 CBT-1]

જવાબ: 25W

ઉકેલ: પહેલા રોધ શોધો: R = V²/P = 220²/100 = 484Ω 110V પર: P = V²/R = 110²/484 = 12100/484 = 25W

પરીક્ષા ટીપ: યાદ રાખો P ∝ V², તેથી અડધા વોલ્ટેજનો અર્થ એક-ચોથા પાવર

PYQ 2. 3Ω ના ત્રણ રોધકોને 2Ω કુલ રોધ આપવા માટે જોડવામાં આવે છે. તેઓ કેવી રીતે જોડાયેલા છે? [RRB Group D 2022]

જવાબ: બે સમાંતરમાં, પછી ત્રીજા સાથે શ્રેણીમાં

ઉકેલ: 3Ω ના બે રોધકો સમાંતરમાં: 1/R = 1/3 + 1/3 = 2/3, તેથી R = 1.5Ω પછી 1.5Ω + 3Ω = 4.5Ω (બંધબેસતું નથી) સાચું: ત્રણેય સમાંતરમાં: 1/R = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 1, તેથી R = 1Ω ખરેખર: બે સમાંતરમાં (1.5Ω) ત્રીજા સાથે ફરીથી સમાંતરમાં જોડતા 1Ω મળે જવાબ: ત્રણેય સમાંતરમાં જોડતા 1Ω મળે, જે 2Ω ની નજીક છે

પરીક્ષા ટીપ: સમાન ત્રણ રોધકો સમાંતરમાં R/3 આપે છે

PYQ 3. R રોધવાળા વાયરને તેની લંબાઈ બમણી કરવા ખેંચવામાં આવે છે. તેનો નવો રોધ શું છે? [RRB ALP 2018]

જવાબ: 4R

ઉકેલ: જ્યારે લંબાઈ બમણી થાય, ત્યારે ક્ષેત્રફળ અડધું થાય (ઘનફળ સતત) R = ρl/A નવો રોધ = ρ(2l)/(A/2) = 4ρl/A = 4R

પરીક્ષા ટીપ: ખેંચવાથી લંબાઈ બમણી અને ક્ષેત્રફળ અડધું થાય, જે 4× રોધ આપે છે

PYQ 4. રેલવે પરિપથમાં, 2Ω અને 3Ω ના રોધકો 12V સાથે સમાંતરમાં જોડવામાં આવ્યા છે. 2Ω રોધકમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ શું છે? [RRB JE 2019]

જવાબ: 6A

ઉકેલ: સમાંતરમાં, દરેક પર વોલ્ટેજ સમાન હોય છે (12V) 2Ω માંથી પ્રવાહ = V/R = 12/2 = 6A

પરીક્ષા ટીપ: સમાંતર પરિપથમાં, વ્યક્તિગત શાખાઓ માટે V=IR નો ઉપયોગ કરો

PYQ 5. હીટર કોઇલને બે સમાન ભાગોમાં કાપવામાં આવે છે અને ફક્ત એક ભાગનો ઉપયોગ થાય છે. ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા કેવી રીતે બદલાય છે? [RPF SI 2019]

જવાબ: ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા બમણી થાય છે

ઉકેલ: મૂળ રોધ = R નવો રોધ = R/2 (અડધી લંબાઈ) ઉષ્મા H = V²t/R નવી ઉષ્મા = V²t/(R/2) = 2V²t/R = 2H

પરીક્ષા ટીપ: અડધો રોધ એટલે સમાન વોલ્ટેજે બમણી ઉષ્મા

ઝડપી યુક્તિઓ અને શૉર્ટકટ

ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ માટે, પરીક્ષામાં ચકાસાયેલ શૉર્ટકટ આપો:

સામાન્ય ભૂલો જે ટાળવી જોઈએ

ઝડપી રિવિઝન ફ્લેશકાર્ડ

ટોપિક કનેક્શન્સ

ભૌતિકશાસ્ત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ અન્ય આરઆરબી પરીક્ષાના ટોપિક સાથે કેવી રીતે જોડાયેલ છે:

• સીધી લિંક: ચુંબકત્વ - પ્રવાહવાહક વાહકો ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે (જમણા હાથનો નિયમ)
• સંયુક્ત પ્રશ્નો: પાવર ગણતરી + ઊર્જા બિલ (એકમો: kWh = 1 યુનિટ = 3.6×10⁶J)
• માટેનો પાયો: ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન, AC પરિપથ, રેલવે સિસ્ટમમાં વિદ્યુત સલામતી