← अध्ययन

अभ्यास — अध्याय 13 की प्रश्नावली (भाग 3) (Chapter Exercise (Part 3))

3 लघु · 3 दीर्घ

लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer — 2 अंक प्रत्येक)

  1. दो वृत्ताकार कुंडली A तथा B एक-दूसरे के निकट स्थित हैं। यदि कुंडली A में विद्युत धारा में कोई परिवर्तन करें तो क्या कुंडली B में कोई विद्युत धारा प्रेरित होगी? कारण लिखिए।
    उत्तर देखें (See answer)

    कुंडली A में धारा बदलने से उसके चारों ओर का चुंबकीय क्षेत्र भी बदल जाएगा।

    कुंडली B पास में स्थित है, इसलिए उससे जुड़ा चुंबकीय क्षेत्र भी बदलेगा।

    वैद्युतचुंबकीय प्रेरण के अनुसार क्षेत्र में परिवर्तन ही प्रेरित धारा का कारण है।

    उत्तर: हाँ, कुंडली B में विद्युत धारा प्रेरित होगी, क्योंकि प्रेरण के लिए आपेक्षिक गति आवश्यक नहीं—क्षेत्र का बदलना ही पर्याप्त है।

  2. किसी विद्युत परिपथ में लघुपथन कब होता है?
    उत्तर देखें (See answer)

    जब परिपथ के विद्युन्मय तथा उदासीन तार सीधे एक-दूसरे के संपर्क में आ जाते हैं तब लघुपथन होता है।

    ऐसा प्रायः तब होता है जब तारों का विद्युतरोधन क्षतिग्रस्त हो जाए अथवा किसी साधित्र में दोष आ जाए।

    संपर्क होते ही परिपथ का प्रतिरोध लगभग शून्य हो जाता है और धारा अकस्मात बहुत अधिक हो जाती है।

    उत्तर: इसी स्थिति को लघुपथन कहते हैं, और इससे बचाव के लिए परिपथ में उचित अनुमतांक का फ्यूज़ लगाया जाता है।

  3. भूसंपर्क तार का क्या कार्य है? धातु के आवरण वाले विद्युत साधित्रों को भूसंपर्कित करना क्यों आवश्यक है?
    उत्तर देखें (See answer)

    भूसंपर्क तार विद्युत धारा के लिए अल्प प्रतिरोध का चालन पथ प्रस्तुत करता है, जो सीधे भूमि तक जाता है।

    यदि साधित्र के धात्विक आवरण में विद्युत धारा का कोई क्षरण हो जाए तो वह धारा इसी तार से होकर भूमि में चली जाती है।

    इससे साधित्र के आवरण का विभव भूमि के विभव के बराबर बना रहता है।

    उत्तर: इसी कारण साधित्र को छूने वाला व्यक्ति तीव्र विद्युत आघात से बचा रहता है—इसीलिए धातु के आवरण वाले विद्युत साधित्रों को भूसंपर्कित करना आवश्यक है।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer — 5 अंक प्रत्येक)

  1. कोई विद्युतरोधी ताँबे के तार की कुंडली किसी गैल्वेनोमीटर से संयोजित है। क्या होगा यदि कोई छड़ चुंबक (i) कुंडली में धकेला जाता है, (ii) कुंडली के भीतर से बाहर खींचा जाता है, (iii) कुंडली के भीतर स्थिर रखा जाता है?
    उत्तर देखें (See answer)

    (i) चुंबक को कुंडली में धकेलने पर उससे जुड़ा चुंबकीय क्षेत्र बदलता है, इसलिए कुंडली में धारा प्रेरित होती है और गैल्वेनोमीटर की सुई एक ओर विक्षेपित हो जाती है।

    (ii) चुंबक को बाहर खींचने पर क्षेत्र फिर बदलता है, पर विपरीत प्रकार से; इसलिए सुई दूसरी ओर विक्षेपित होती है, यानी प्रेरित धारा की दिशा उलट जाती है।

    (iii) चुंबक को भीतर स्थिर रखने पर आपेक्षिक गति नहीं होती, इसलिए कुंडली से जुड़ा क्षेत्र नहीं बदलता।

    उत्तर: पहली दोनों स्थितियों में क्षणिक धारा प्रेरित होगी, पर तीसरी स्थिति में कोई धारा प्रेरित नहीं होगी और गैल्वेनोमीटर में कोई विक्षेप नहीं दिखेगा।

  2. निम्नलिखित की दिशा को निर्धारित करने वाला नियम लिखिए—(i) किसी विद्युत धारावाही सीधे चालक के चारों ओर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र, (ii) किसी चुंबकीय क्षेत्र में क्षेत्र के लंबवत स्थित विद्युत धारावाही सीधे चालक पर आरोपित बल, तथा (iii) किसी चुंबकीय क्षेत्र में किसी कुंडली के घूर्णन करने पर उस कुंडली में उत्पन्न प्रेरित विद्युत धारा।
    उत्तर देखें (See answer)

    (i) दक्षिण-हस्त अंगुष्ठ नियम—तार को दाहिने हाथ में इस प्रकार पकड़िए कि अँगूठा धारा की दिशा में हो; तब मुड़ी हुई अँगुलियाँ चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दर्शाती हैं।

    (ii) फ्लेमिंग का वामहस्त नियम—बाएँ हाथ की तर्जनी क्षेत्र की दिशा, मध्यमा धारा की दिशा और अँगूठा बल की दिशा दर्शाता है।

    (iii) फ्लेमिंग का दक्षिण-हस्त नियम—दाहिने हाथ की तर्जनी क्षेत्र की दिशा, अँगूठा चालक की गति की दिशा और मध्यमा प्रेरित धारा की दिशा दर्शाती है।

    उत्तर: तीनों नियमों में उँगलियाँ परस्पर लंबवत रखी जाती हैं; केवल यह याद रखिए कि बल के लिए बायाँ हाथ और प्रेरित धारा के लिए दाहिना हाथ लगता है।

  3. नामांकित आरेख खींचकर किसी विद्युत जनित्र का मूल सिद्धांत तथा कार्यविधि स्पष्ट कीजिए। इसमें ब्रुशों का क्या कार्य है?
    उत्तर देखें (See answer)

    आरेख में स्थायी चुंबक के दो ध्रुवों के बीच घूर्णी आयताकार कुंडली ABCD बनाइए, जिसके सिरे दो वलयों से जुड़े हों और उन पर दो स्थिर चालक ब्रुश दबे हों।

    मूल सिद्धांत वैद्युतचुंबकीय प्रेरण है—कुंडली को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाने पर उससे जुड़ा क्षेत्र बदलता रहता है और धारा प्रेरित हो जाती है।

    कार्यविधि—धुरी को यांत्रिक रूप से घुमाने पर भुजा AB ऊपर और CD नीचे जाती है; फ्लेमिंग के दक्षिण-हस्त नियम से इनमें प्रेरित धारा की दिशा मिलती है।

    हर आधे घूर्णन के बाद भुजाओं की स्थिति बदल जाती है, इसलिए धारा की दिशा भी बदल जाती है और प्रत्यावर्ती धारा मिलती है।

    उत्तर: ब्रुशों का कार्य घूमती हुई कुंडली को स्थिर बाह्य परिपथ से जोड़े रखना है, ताकि प्रेरित धारा गैल्वेनोमीटर अथवा बाह्य परिपथ तक पहुँचती रहे।

अगला अध्याय (Next chapter): ऊर्जा के स्रोत →← पिछला विषय (Previous topic): अध्याय 13 की प्रश्नावली (भाग 2)