ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન EMF ઇન્ડક્શન પ્રશ્નોનું ઉદાહરણ

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન પ્રશ્નોના 10 ઉદાહરણો EMF ઇન્ડક્શન

1. એક જનરેટરમાં એક કોઇલ હોય છે જેમાં અનેક વળાંકો N હોય છે અને એક ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા A હોય છે. કોઇલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર B માં હોય છે, પછી કોણીય વેગ ω પર ફેરવાય છે જેથી મહત્તમ 50 વોલ્ટનો પ્રેરિત EMF ઉત્પન્ન થાય. જો ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેના મૂળ મૂલ્યના 1/2 જેટલું બદલાય અને તેનો કોણીય વેગ તેના મૂળ મૂલ્યના 4 ગણો બદલાય, તો મહત્તમ પ્રેરિત EMF... હશે.

A. ૧.૫ વોલ્ટ

B. 50 વોલ્ટ

સી. ૬.૦ વોલ્ટ

ડી. ૭.૫ વોલ્ટ

ઇ. ૯.૦ વોલ્ટ

ચર્ચા

તે જાણીતું છે કે:

વળાંકોની સંખ્યા ૧ (N _૧ ) = N

ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા 1 (A ₁ ) = A

ચુંબકીય ક્ષેત્ર 1 (B ₁ ) = B

કોણીય વેગ 1 (ω ₁ ) = ω

મહત્તમ પ્રેરિત EMF 1 (ε ₁ ) = 50 વોલ્ટ

ચુંબકીય ક્ષેત્ર 2 (B ₂ ) = 0,5B = 0,5(1) = 0,5

કોણીય વેગ 2 (ω ₂ ) = 4ω = 4(1) = 4

પ્રશ્ન: મહત્તમ પ્રેરિત EMF 2 (ε ₂ ) છે.

જવાબ :

મહત્તમ પ્રેરિત EMF સમીકરણ:

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

માહિતી:

ε _{મહત્તમ} = મહત્તમ પ્રેરિત emf, N = વળાંકોની સંખ્યા, B = ચુંબકીય ક્ષેત્ર, A = ક્રોસ-સેક્શનલ ક્ષેત્ર, ω = કોણીય વેગ

મહત્તમ પ્રેરિત EMF 1 (ε ₁ ) :

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

જો ω = 1 અને B = 1 હોય તો

૫૦ = એન (૧) એ (૧)

૫૦ = નૉન-એ

મહત્તમ પ્રેરિત EMF 2 (ε ₂ ) :

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

NA = 50, B = 0,5, ω = 4

ε _{મહત્તમ} = (50)(0,5)(4)

ε _{મહત્તમ} = 100

સાચો જવાબ C છે.

2. જનરેટર દ્વારા ઉત્પાદિત મહત્તમ EMF મૂળના 1/2 ભાગ જેટલું થાય તે માટે, નીચેના વિધાનના આધારે જે જથ્થો બદલવો આવશ્યક છે તે છે...

A. કોણીય ગતિ અને વળાંકોની સંખ્યા બમણી થાય છે.

B. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન અને તેની આવર્તન બમણી થાય છે.

C. ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા બમણો થાય છે અને પીરિયડ બમણો થાય છે

D. વળાંકોની સંખ્યા અને સમયગાળો મૂળ કરતા 4 ગણો બનાવવામાં આવ્યો છે.

E. આવર્તન અને સમયગાળો બમણો થાય છે.

ચર્ચા

મહત્તમ પ્રેરિત EMF સમીકરણ:

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

માહિતી:

ε _{મહત્તમ} = મહત્તમ પ્રેરિત emf, N = વળાંકોની સંખ્યા, B = ચુંબકીય ક્ષેત્ર, A = ક્રોસ-સેક્શનલ ક્ષેત્ર, ω = કોણીય વેગ

જો N = 1, B = 1, A = 1, ω = 1 તો ε _{મહત્તમ} = NBA ω = (1)(1)(1)(1) = 1

A. કોણીય ગતિ (ω) અને વળાંકોની સંખ્યા (N) બમણી થાય છે.

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

ε _{મહત્તમ} = (2)(1)(1)(2)

ε _{મહત્તમ} = 4

B. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન (B) અને તેની આવર્તન (f) બમણી થાય છે.

કોણીય વેગ (ω) = 2πf માટેનું સૂત્ર. આવર્તન સીધા પ્રમાણસર છે જેથી જો આવર્તન (f) બમણું કરવામાં આવે, તો કોણીય વેગ (ω) બમણું થાય.

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

ε _{મહત્તમ} = (1)(2)(1)(2)

ε _{મહત્તમ} = 4

C. ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા (A) બમણો થાય છે અને સમયગાળો મૂળ કરતા 4 ગણો થાય છે

કોણીય વેગ (ω) માટેનું સૂત્ર = 2πf = 2π/T. આ સમયગાળો વ્યસ્ત પ્રમાણસર છે જેથી જો સમયગાળો મૂળ વેગના 4 ગણો બને તો કોણીય વેગ મૂળ વેગના 1/4 ગણો બને.

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

ε _{મહત્તમ} = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4

ε _{મહત્તમ} = 1/2

D. વળાંક (N) અને સમયગાળો (T) ની સંખ્યા 4 ગણી વધારી દેવામાં આવે છે.

કોણીય વેગ (ω) માટેનું સૂત્ર = 2πf = 2π/T. આ સમયગાળો વ્યસ્ત પ્રમાણસર છે જેથી જો સમયગાળો મૂળ વેગના 4 ગણો બને તો કોણીય વેગ મૂળ વેગના 1/4 ગણો બને.

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

ε _{મહત્તમ} = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4

ε _{મહત્તમ} = 1

E. આવર્તન (f) અને અવધિ (T) બમણી થાય છે.

આવર્તન સીધા પ્રમાણસર છે જેથી જો આવર્તન (f) બમણું કરવામાં આવે તો કોણીય વેગ (ω) બમણો થાય છે. આ સમયગાળો વ્યસ્ત પ્રમાણસર છે જેથી જો આવર્તન બમણું કરવામાં આવે તો કોણીય વેગ મૂળના 1/2 થાય છે. અંતિમ પરિણામ, કોણીય વેગ અચળ છે.

ε _{મહત્તમ} = NBA ω

ε _{મહત્તમ} = (1)(1)(1)(1)

ε _{મહત્તમ} = 1

સાચો જવાબ C છે.

3. 1.000 વળાંકો ધરાવતા કોઇલમાં ચુંબકીય પ્રવાહ 0,2 સેકન્ડમાં 0,03 Wb થી 0,04 Wb સુધી વધે છે જેથી પરિણામી EMF મૂલ્ય E1 થાય _. જો તે જ કોઇલમાં 0,1 સેકન્ડમાં ચુંબકીય પ્રવાહ 0,02 Wb થી 0,04 Wb સુધી બદલાય છે, તો પરિણામી પ્રેરિત EMF મૂલ્ય E2 થાય છે _{. E1 અને} E2 નો ગુણોત્તર ... _{છે .}

અ. ૧ : ૪

બી. ૧: ૨

સી. ૨: ૧

ડી. ૪: ૧

ભાગ 4: 1

ચર્ચા

તે જાણીતું છે કે:

વળાંકોની સંખ્યા (N) = 1000

ફ્લક્સ ચેન્જ 1 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb

સમય અંતરાલ 1 (Δt ₁ ) = 0,2 સેકન્ડ

પ્રેરિત EMF 1 = E ₁

ફ્લક્સ ચેન્જ 2 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb

સમય અંતરાલ 2 (Δt ₂ ) = 0,1 સેકન્ડ

પ્રેરિત EMF 2 = E ₂

પૂછવામાં આવ્યું: E ₁ : E ₂

જવાબ :

E ₁ અને E _{2 ની સરખામણી} :

ઇ _૧ : ઇ _૨

50: 200

1: 4

સાચો જવાબ C છે.

4. એક કોઇલ એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લંબરૂપ રીતે પ્રવેશ કરે છે, જેના કારણે પ્રેરિત EMF થાય છે. જો કોઇલને મૂળ કોઇલના વળાંક કરતા બમણા વળાંકવાળા બીજા કોઇલથી બદલવામાં આવે અને પ્રવાહ પરિવર્તનનો દર સ્થિર રહે, તો પ્રારંભિક અને અંતિમ પ્રેરિત EMF નો ગુણોત્તર...

અ. ૧ : ૪
બી. ૧: ૨
સી. ૨: ૧
ડી. ૪: ૧
ભાગ 3: 2

ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
શરૂઆતના વળાંકોની સંખ્યા (N) = 1
અંતિમ વળાંકોની સંખ્યા (N) = 2
પ્રારંભિક પ્રવાહ પરિવર્તન દર (ΔØ)_B / Δt) = અંતિમ પ્રવાહ પરિવર્તન દર (ΔØ_B /Δt)
પૂછ્યું : પ્રારંભિક અને અંતિમ પ્રેરિત EMF ની સરખામણી
જવાબ :

ફેરાડેનો ઇન્ડક્શનનો નિયમ સૂત્ર :
ઇ = -એન (ΔØ_B /Δt)
વર્ણન: E = પ્રેરિત emf, N = વળાંકોની સંખ્યા, ΔØ_B / Δt = પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર
પ્રારંભિક અને અંતિમ પ્રેરિત EMF ની સરખામણી :
ઇ શરૂઆત: ઇ અંત
-એન (ΔØ_B / Δt): -N (ΔØ_B /Δt)
1: 2
સાચો જવાબ B છે.

5. શરૂઆતની સ્થિતિમાં (1) 20 વળાંકોવાળા કોઇલમાં ચુંબકીય પ્રવાહ 2 સેકન્ડમાં 5 Wb બદલાય છે. સ્થિતિમાં (2) 8 સેકન્ડમાં સમાન પ્રવાહ બદલાય છે. સ્થિતિમાં (1) અને (2) ઇન્ડ્યુસ્ડ EMF નો ગુણોત્તર... છે.

અ. ૧ : ૪
બી. ૧: ૨
સી. ૨: ૧
ડી. ૪: ૧
ભાગ 4: 3

ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર (ΔØ)_B / Δt) પ્રારંભિક = 5/2
પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર (ΔØ)_B / Δt) અંત = 5/8
વળાંકોની સંખ્યા (N) = 20
પૂછ્યું : પ્રારંભિક અને અંતિમ પ્રેરિત EMF ની સરખામણી
જવાબ :
ઇ શરૂઆત: ઇ અંત
-એન (ΔØ_B / Δt): -N (ΔØ_B /Δt)
૨૦ (૫/૨) : ૨૦ (૫/૮)
૫/૨: ૫/૮
૧૨/૨૪ : ૧૨/૩૬
4: 1
સાચો જવાબ D છે.

6. પ્રથમ કોઇલના ચુંબકીય પ્રવાહમાં 200 વળાંકો છે અને 0,4 સેકન્ડમાં 0,06 Wb બદલાય છે. બીજા કોઇલમાં, ચુંબકીય પ્રવાહ 0,2 સેકન્ડમાં 0,08 Wb બદલાય છે. જો બીજા કોઇલમાં વળાંકોની સંખ્યાને પ્રથમ કોઇલમાં વળાંકોની સંખ્યાના અડધા ભાગથી બદલવામાં આવે, તો પ્રથમ અને બીજા કોઇલમાં પ્રેરિત emf નો ગુણોત્તર...
અ. ૧ : ૪
બી. ૧: ૨
સી. ૨: ૧
ડી. ૪: ૧
ભાગ 3: 8
ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર (ΔØ)_B / Δt) પ્રારંભિક = 0,06/0,4
શરૂઆતના વળાંકોની સંખ્યા (N) = 200
પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર (ΔØ)_B / Δt) અંત = 0,08/0,2
અંતિમ વળાંકોની સંખ્યા (N) = 100
પૂછ્યું : પ્રારંભિક અને અંતિમ પ્રેરિત EMF ની સરખામણી
જવાબ :
ઇ શરૂઆત: ઇ અંત
-એન (ΔØ_B / Δt): -N (ΔØ_B /Δt)
૨૦ (૫/૨) : ૨૦ (૫/૮)
૨ (૦.૧૫): ૧ (૦.૪)
0,3: 0,4
3: 4

7. નીચેના પરિબળો પૈકી:

(1) કોઇલ વળાંકોની સંખ્યા

(2) ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર

(3) ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા

પ્રેરિત EMF ને શું વધારે છે તે છે...

A. (1), (2), અને (3)

B. (1) અને (2) ફક્ત

C. (1) અને (3) ફક્ત

ડી. (1) ફક્ત

E. (2) ફક્ત

ચર્ચા

EMF એટલે ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, EMF એ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો સ્ત્રોત છે, જેમ કે બેટરી, વગેરે. ફેરાડે દ્વારા હાથ ધરાયેલા પ્રયોગોના આધારે, એવું જાણવા મળ્યું કે સતત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકતું નથી, પરંતુ બદલાતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આ પરિણામી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહને પ્રેરિત પ્રવાહ કહેવામાં આવે છે.

પ્રેરિત EMF ને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો ફેરાડેના ઇન્ડક્શનના નિયમનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે, જે ગાણિતિક રીતે સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

ઉપરોક્ત સૂત્રમાં નકારાત્મક સંકેત સમજાવે છે કે પ્રેરિત પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા હંમેશા પ્રેરિત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશાની વિરુદ્ધ હોય છે.

માહિતી:

N = કોઇલ વળાંકોની સંખ્યા, B = ચુંબકીય ક્ષેત્ર, A = લૂપ સપાટી ક્ષેત્ર, θ = ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) અને કોઇલ સપાટી (A) ને લંબ રેખા વચ્ચેનો ખૂણો.

જો B કોઇલની સપાટી પર લંબ હોય તો θ = 0 ^o જેથી Φ _B = BA cos 0 ^o = BA (1) = B A.

જો B કોઇલની સપાટીને સમાંતર હોય તો θ = 90 ^o જેથી Φ _B = BA cos 9 0 ^o = BA (0) = 0.

ઉપરોક્ત સૂત્રના આધારે, એવું તારણ કાઢવામાં આવે છે કે પ્રેરિત EMF માં વધારો કોઇલ વળાંકોની સંખ્યા (N), ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા (θ ) દ્વારા થાય છે.

સાચો જવાબ A છે.

8. નીચેના પરિબળો પૈકી:

(1) કોઇલ વળાંકોની સંખ્યા

(2) ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર

(3) બાહ્ય અવરોધો

કોઇલમાં પ્રેરિત EMF ને શું અસર કરે છે તે છે...

A. (1) અને (3)

બી. (1) અને (2)

સી. (2) ફક્ત

ડી. (2) અને (3)

E. (3) ફક્ત

ચર્ચા

સાચો જવાબ B છે.

9. નીચે આપેલ ચિત્ર જુઓ! જો વાયર AB માંથી વિદ્યુત પ્રવાહ I વહે છે, તો વાયર AB દ્વારા અનુભવાતા ચુંબકીય બળની દિશા... છે.

A. B તરફ
B. ડાબી બાજુ
સી. જમણી બાજુએ
D. કાગળના સમતલ પર લંબરૂપ
E. કાગળના સમતલ પર લંબરૂપ

ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા = A થી B (નીચે)
ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા = ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવથી દક્ષિણ ધ્રુવ (જમણી બાજુ)
પૂછ્યું : ચુંબકીય બળની દિશા
જવાબ :

જમણા હાથનો નિયમ
તમારા જમણા હાથને લંબાવો, તમારા અંગૂઠાને સીધો કરો અને તમારી બીજી ચાર આંગળીઓ બંધ કરો. તમારી ચાર આંગળીઓ એવી રીતે ગોઠવો કે તેઓ ચુંબકીય ક્ષેત્ર (B) ની દિશામાં નિર્દેશ કરે. અને અંગૂઠો ચાર્જની ગતિ (v) ની દિશા દર્શાવે છે. જો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ધન હોય, તો જમણા હાથની હથેળી ચુંબકીય બળ (F) ની દિશા તરફ હોય છે. જો ચાર્જ ઋણ ​​હોય, તો જમણા હાથની પાછળનો ભાગ ચુંબકીય બળ (F) ની દિશા તરફ હોય છે.

ઉપરોક્ત સમસ્યાની જેમ, પરંપરાગત વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા, ધન વિદ્યુત ચાર્જની દિશા જેવી જ છે. જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને, ચુંબકીય બળની દિશા કાગળના સમતલ પર અથવા વાચકની આંખ તરફ લંબ હોય છે.
સાચો જવાબ E છે.

10. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બે ચુંબકીય ધ્રુવો વચ્ચે એક સીધો વાયર મૂકવામાં આવ્યો છે જે I પ્રવાહ વહન કરે છે. વાયર પરના ચુંબકીય બળની દિશા... ની દિશામાં જ છે.

A. ધન z-અક્ષ
B. ઋણ z-અક્ષ
C. ધન y-અક્ષ
D. ઋણ y-અક્ષ
E. ધન x-અક્ષ

ચર્ચા
ડિકેતાહુઈ :
વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા = ડાબી બાજુ
ચુંબકીય ક્ષેત્ર દિશા = ઉત્તરથી દક્ષિણ (ઉપર)
પૂછ્યું : ચુંબકીય બળની દિશા
જવાબ :
જો જમણા હાથનો નિયમ લાગુ કરવામાં આવે, તો ચુંબકીય બળની દિશા કાગળના સમતલ પર લંબ હોય છે અથવા વાચકની આંખથી દૂર હોય છે અથવા નકારાત્મક z અક્ષની દિશામાં હોય છે.
સાચો જવાબ B છે.

પ્રશ્ન સ્ત્રોત:

સિનિયર હાઇ સ્કૂલ/વોકેશનલ હાઇ સ્કૂલ માટે રાષ્ટ્રીય પરીક્ષા ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રશ્નો