भौतिकी 2: विद्युत और चुंबकत्व: अभ्यास प्रश्न और परीक्षा प्रश्न

विद्युत आवेश, बल और क्षेत्र, DC परिपथ, संधारित्र और RC परिपथ, तथा प्रत्यावर्ती धारा: विश्वविद्यालय भौतिकी का दूसरा सेमेस्टर।

इस कोर्स का मुफ़्त अभ्यास करेंइस कोर्स का अभ्यास करेंमॉक परीक्षा देंहर दिन 5 मुफ़्त प्रश्न। कार्ड की ज़रूरत नहीं।

क्रैम पैक (PDF)सूत्र-पत्रक, विधि के चरण और पूरे हल सहित अभ्यास प्रश्न, प्रिंट करने के लिए तैयार।

इस कोर्स के विषय

  1. कूलॉम का नियम और विद्युत क्षेत्रदो आवेशों के बीच बल · दो आवेशों के बीच क्षेत्र · समकोण पर बलगणनाएँ
  2. श्रेणी और समांतर प्रतिरोधक3 प्रतिरोधक · 4 प्रतिरोधक · 6 प्रतिरोधकों की सीढ़ीगणनाएँ
  3. RC और RL क्षणिक अवस्थाएँRC आवेशन · RL परिपथ · प्रारंभिक आवेश वाला संधारित्रगणनाएँ
  4. चुंबकीय क्षेत्र और प्रेरणधाराओं के क्षेत्र और चुंबकीय बल · आवेशित कण, फैराडे और लेंज़ · जनित्र, प्रेरकत्व और कण पुंजगणनाएँ
  5. AC प्रतिबाधा और फ़ेज़रश्रेणी RL · श्रेणी RLC · संधारित्र वोल्टता और अनुनादगणनाएँ

भौतिकी 2: विद्युत और चुंबकत्व के लिए परीक्षा सुझाव

  • कई आवेशों से उत्पन्न बल और क्षेत्र सदिश रूप से जुड़ते हैं: जोड़ने से पहले हर एक को बनाएँ।
  • कूलॉम का नियम लगाने से पहले µC को C में और cm को m में बदलें।
  • आवेशित होने के बाद संधारित्र DC को रोक देता है; यह कितनी तेज़ी से होता है, यह समय स्थिरांक τ = RC तय करता है।
  • चुंबकीय बलों और प्रेरित धाराओं के लिए ⊗ और ⊙ बनाएँ और हर बार दाहिने हाथ का नियम उपयोग करें: अधिकांश अंक गलत दिशाओं से खोए जाते हैं।

हल किए गए उदाहरण

कूलॉम का नियम और विद्युत क्षेत्रआसान
++4 µC++1 µCr = ?

+4 µC और +1 µC के बिंदु आवेश एक-दूसरे पर 20 N का बल लगाते हैं। वे कितनी दूर r हैं? उत्तर cm में दें। Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +1 µCF = 20 N

ज्ञात करें: r (cm)

संकेत दिखाएँ
  1. कूलॉम के नियम को r के लिए पुनर्व्यवस्थित करें।
  2. r = √(k·|q₁·q₂|/F)।
  3. r² = 0.001798 m².
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

दूरी के लिए हल करें

r = √(8.99 × 10⁹·4 × 10⁻⁶·1 × 10⁻⁶/20) = 0.0424 m
r = 4.24 cm

उत्तर

r = 4.24 cm
श्रेणी और समांतर प्रतिरोधकमध्यम
R1​ = 6 ΩIR1​R3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

स्रोत द्वारा दी गई धारा IR1 ज्ञात कीजिए, जो R1 से होकर बहती है।

V1 = 18 VR1 = 6 ΩR2 = 3 ΩR3 = 3 ΩR4 = 6 Ω

ज्ञात करें: IR1 (A)

संकेत दिखाएँ
  1. नेटवर्क को चरण-दर-चरण घटाएँ। श्रेणी में प्रतिरोध जुड़ते हैं। समांतर में दो प्रतिरोधक R₁R₂/(R₁ + R₂) बनते हैं।
  2. R₃ और R₄ समान धारा वहन करते हैं, इसलिए श्रेणी में हैं। यह शाखा R₂ के समांतर है, और परिणाम R₁ के साथ श्रेणी में है।
  3. Req = 8.25 Ω.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ

श्रेणी और समांतर प्रतिरोधक: श्रेणी में हर प्रतिरोधक से समान धारा बहती है और R = R₁ + R₂ + …। समांतर में हर प्रतिरोधक पर समान वोल्टता होती है और 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …। सीढ़ी नेटवर्क को एक-एक युग्म घटाया जाता है जब तक एक समतुल्य प्रतिरोध न बचे।

R1​ = 6 ΩR3​ = 3 Ω+−V1​18 VR2​3 ΩAR4​6 ΩB

दूर वाले सिरे से प्रतिरोधक जोड़ें

स्रोत से सबसे दूर वाले सिरे से शुरू करें और उसकी ओर लौटें। समान धारा वाले प्रतिरोधक श्रेणी में हैं; समान दो नोड के बीच वाले प्रतिरोधक समांतर में हैं।

R3 + R4 = 3 + 6 = 9 Ω
R2 ∥ 9 = 3·9/(3+9) = 2.25 Ω
Req = R1 + 2.25 = 6 + 2.25 = 8.25 Ω

स्रोत से धारा

स्रोत केवल Req देखता है, इसलिए ओम का नियम उसकी दी धारा देता है। यह धारा R₁ से होकर बहती है।

IR1 = V1/Req = 18/8.25 = 2.182 A

उत्तर

IR1 = 2.182 A

अभ्यास कैसे काम करता है

  • “इस कोर्स का अभ्यास करें” असली परीक्षा की तरह इसके सभी विषयों के प्रश्न मिलाकर देता है।
  • हर प्रश्न में नए मान होते हैं, इसलिए आप उत्तर नहीं बल्कि विधि सीखते हैं।
  • अटक गए? पहले एक छोटा संकेत खोलें, और पूरी व्याख्या तभी जब ज़रूरत हो।
  • मॉक परीक्षाओं में समय सीमा होती है और कोई संकेत नहीं मिलता; अंत में आपको अपना स्कोर और पूरी समीक्षा मिलती है।

इस कोर्स के कैलकुलेटर

श्रेणी और समांतर प्रतिरोधक कैलकुलेटरवोल्टता विभाजक कैलकुलेटरRC समय स्थिरांक कैलकुलेटरRLC प्रतिबाधा कैलकुलेटरकूलॉम नियम कैलकुलेटरओम के नियम का कैलकुलेटर (वोल्टता, धारा, प्रतिरोध और शक्ति)प्रतिरोधक रंग कोड कैलकुलेटर (4, 5 और 6 पट्टियाँ)संधारित्र कैलकुलेटर (श्रेणी, समांतर, आवेश और ऊर्जा)चुंबकीय क्षेत्र कैलकुलेटर (तार, लूप, परिनालिका और टोरॉइड)

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