पूरा अध्याय एक नज़र में
परिभाषाएँ
- विद्युत परिपथ: विद्युत धारा का सतत और बंद पथ।
- विद्युत धारा: आवेश के प्रवाह की दर। दिशा इलेक्ट्रॉनों के बहाव के विपरीत मानी जाती है।
- विभवांतर: दो बिंदुओं के बीच एकांक आवेश को ले जाने में किया गया कार्य। इसे सेल या बैटरी बनाती है।
- ओम का नियम: ताप समान रहे तो V∝I, यानी V=IR। V-I ग्राफ़ मूल बिंदु से गुज़रने वाली सीधी रेखा।
- प्रतिरोध: चालक का वह गुण जो आवेश के प्रवाह का विरोध करता है।
- प्रतिरोधकता (ρ): पदार्थ का अपना गुण, लंबाई या मोटाई से नहीं बदलता, ताप से बदलता है।
- जूल का तापन नियम: H=I2Rt
- विद्युत शक्ति: विद्युत ऊर्जा खर्च होने की दर।
सूत्र और मात्रक
| राशि |
सूत्र |
SI मात्रक |
| आवेश |
Q=It |
कूलॉम (C) |
| धारा |
I=Q/t |
ऐम्पियर (A) = C/s |
| विभवांतर |
V=W/Q |
वोल्ट (V) = J/C |
| प्रतिरोध |
R=V/I |
ओम (Ω) = V/A |
| प्रतिरोधकता |
ρ=RA/l |
ओम मीटर (Ω m) |
| ऊष्मा |
H=VIt=I2Rt |
जूल (J) |
| शक्ति |
P=VI=I2R=V2/R |
वाट (W) = J/s = V A |
| विद्युत ऊर्जा |
W=Pt |
व्यापारिक: kW h (यूनिट) |
याद रखने लायक मान
- एक इलेक्ट्रॉन का आवेश 1.6×10−19 C, और 1 C में लगभग 6×1018 इलेक्ट्रॉन।
- 1 mA = 10−3 A, 1 μA = 10−6 A
- 1 kW h = 3.6×106 J
- अपवाह चाल लगभग 1 mm/s की कोटि की।
- धातुओं की प्रतिरोधकता 10−8 से 10−6 Ω m, विद्युतरोधियों की 1012 से 1017 Ω m।
- सिल्वर 1.60×10−8 Ω m (सबसे अच्छा चालक), कॉपर 1.62×10−8 Ω m, निक्रोम 100×10−6 Ω m।
- टंगस्टन का गलनांक 3380 °C। घरेलू फ़्यूज़: 1, 2, 3, 5, 10 A।
प्रतिरोध बदलता कैसे है
| बदलाव |
प्रतिरोध पर असर |
| लंबाई दोगुनी |
दोगुना |
| अनुप्रस्थ क्षेत्रफल दोगुना |
आधा |
| व्यास दोगुना |
एक-चौथाई |
| धातु का ताप बढ़ना |
बढ़ता है |
| दूसरा पदार्थ |
प्रतिरोधकता के अनुसार बदलता है |
श्रेणीक्रम और पार्श्वक्रम
|
श्रेणीक्रम |
पार्श्वक्रम |
| एक जैसी रहती है |
धारा |
विभवांतर |
| बँटती है |
विभवांतर: V=V1+V2+V3 |
धारा: I=I1+I2+I3 |
| तुल्य प्रतिरोध |
Rs=R1+R2+R3 |
Rp1=R11+R21+R31 |
| तुल्य प्रतिरोध का आकार |
सबसे बड़े से भी अधिक |
सबसे छोटे से भी कम |
| घरेलू वायरिंग |
नहीं |
हाँ |
n बराबर प्रतिरोधक R: श्रेणीक्रम में nR, पार्श्वक्रम में R/n।
क्रियाकलाप और उनसे मिली सीख
| क्या किया |
क्या दिखा |
क्या सीखा |
| निक्रोम तार के साथ 1, 2, 3, 4 सेल लगाकर V और I नापे |
हर बार V/I लगभग बराबर, ग्राफ़ सीधी रेखा |
ओम का नियम |
| खाली जगह XY में निक्रोम तार, टॉर्च बल्ब, 10 W बल्ब बारी-बारी से लगाए |
हर अवयव के साथ धारा अलग |
हर अवयव का प्रतिरोध अलग |
| निक्रोम तार की लंबाई दोगुनी की |
धारा आधी |
R∝l |
| उतना ही लंबा मोटा तार लगाया |
धारा बढ़ी |
R∝1/A |
| उसी साइज़ का ताँबे का तार लगाया |
धारा बदली |
प्रतिरोध पदार्थ पर निर्भर |
| श्रेणीक्रम में ऐमीटर की जगह बदली |
पाठ्यांक वही |
श्रेणीक्रम में धारा एक |
| श्रेणीक्रम में हर प्रतिरोधक पर वोल्टमीटर लगाया |
V=V1+V2+V3 |
विभवांतर बँटता है |
| पार्श्वक्रम में हर शाखा की धारा नापी |
I=I1+I2+I3, विभवांतर सब पर एक |
धारा बँटती है |
यंत्र और उपयोग
- ऐमीटर: धारा, श्रेणीक्रम में। वोल्टमीटर: विभवांतर, पार्श्वक्रम में। धारा नियंत्रक: प्रतिरोध बदलकर धारा बदलता है।
- तापन युक्तियाँ (इस्तरी, टोस्टर, हीटर): निक्रोम जैसी मिश्रातु, क्योंकि प्रतिरोधकता ऊँची और ऊँचे ताप पर उपचयन नहीं।
- बल्ब: टंगस्टन तंतु, अंदर नाइट्रोजन और आर्गन।
- फ़्यूज़: उचित (कम) गलनांक का तार, साधित्र के श्रेणीक्रम में, अधिक धारा पर पिघलकर परिपथ तोड़ता है।
- संचरण के तार: कॉपर और ऐलुमिनियम।
25 प्रश्नों से पहले
इन प्रश्नों में कई छोटी गणनाएँ हैं, इसलिए रफ़ कॉपी साथ रखिए और अंदाज़े से विकल्प मत चुनिए। जो ग़लत हो, उसके लिए सारांश की सूत्र वाली या श्रेणीक्रम-पार्श्वक्रम वाली सारणी फिर देख लीजिए।