विद्युत परिपथ – समस्या आणि उपाय

विद्युत परिपथ – समस्या आणि उपाय

1. R ₁ , = 6 Ω, R ₂ = R ₃ = 2 Ω, आणि व्होल्टेज = 14 व्होल्ट असल्यास, खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे सर्किटमधील विद्युत प्रवाह निश्चित करा.

ज्ञात :

रोधक ३ (R ₁ ) = ८ Ω

रोधक २ (R ₂ ) = ४ Ω

रोधक २ (R ₃ ) = ४ Ω

व्होल्टेज (V) = १४ व्होल्ट

आवश्यक: विद्युत प्रवाह (I)

उपाय:

समतुल्य रोधक (R):

R2 आणि R3 _{समांतर} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/2 + 1/2 = 2/2

R ₂₃ = 2/2 = 1 Ω

R ₁ आणि R ₂₃ एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂₃ = 6 Ω + 1 Ω

R = 7Ω

विद्युत प्रवाह (I) :

I = V / R = 14 / 7 = 2 अँपिअर

२. खाली दर्शविलेल्या विद्युत परिपथांपैकी कोणत्या परिपथामध्ये विद्युत प्रवाह जास्त आहे?

उपाय:

रोधकाचा रोध R आहे आणि विद्युत व्होल्टेज V आहे.

उत्तर अ.

R1 , R2 _आणि R3 हे _{एकसर जोडणीत} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक:

R _A = R ₁ + R ₂ + R ₃ = R + R + R = 3R

विद्युत प्रवाह (I) :

उत्तर B.

R1 , R2 _आणि R3 _{समांतर} जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R + 1/R = 3/R

आर _बी = आर/३

विद्युत प्रवाह (I) :

उत्तर C.

R2 आणि R3 _{समांतर} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/R + 1/R = 2/R

आर _२३ = आर/२

R ₁ आणि R ₂₃ एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R _C = R ₁ + R ₂₃ = R + R/2 = 2R/2 + R/2 = 3R/2

विद्युत प्रवाह (I) :

उत्तर D.

R1 आणि R2 _{समांतर} जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₁₂ = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/R + 1/R = 2/R

आर _१२ = आर/२

R ₁₂ आणि R ₃ हे एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R _D = R ₁₂ + R ₃ = R/2 + R = R/2 + 2R/2 = 3R/2

विद्युत प्रवाह (I) :

3. R1 ₌ 4 ओहम, R2 ₌ 6 ओहम, R3 ₌ 2 ओहम आणि V = 24 व्होल्ट. खालील आकृतीत दाखवलेल्या सर्किटमधील विद्युत प्रवाह किती आहे?

ज्ञात :

रेझिस्टर २ (R ₁ ) = ६ ओम

रेझिस्टर २ (R ₂ ) = ६ ओम

रोधक ३ (R ₃ ) = २ ओम

व्होल्टेज (V) = ६ व्होल्ट

सर्किटमधील विद्युत प्रवाह हवा आहे.

उपाय:

R1 , R2 _आणि R3 हे _{एकसर जोडणीत} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 4 + 6 + 2

R = ५ ओम

विद्युत प्रवाह:

I = V / R = 24 / 12 = 2 अँपिअर

२. खाली दर्शविलेल्या विद्युत परिपथांपैकी कोणत्या परिपथामध्ये विद्युत प्रवाह जास्त आहे?

उपाय

परिपथ A मधील विद्युत प्रवाह.

समतुल्य रोधक:

R ₁ = 3 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 4 Ω, V = 12 व्होल्ट

R2 आणि R3 _{समांतर} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2

R ₂₃ = 2/1 = 2 Ω

R ₁ आणि R ₂₃ एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂₃ = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

विद्युत प्रवाह (I) :

I = V / R = 12 / 5 = 2.4 अँपिअर

परिपथ B मधील विद्युत प्रवाह.

समतुल्य रोधक:

R ₁ = 8 Ω, R ₂ = 2 Ω, R ₃ = 2 Ω, V = 36 व्होल्ट

R1 , R2 _आणि R3 हे _{एकसर जोडणीत} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃ = 8 + 2 + 2 = 12 Ω

विद्युत प्रवाह (I) :

I = V / R = 36 / 12 = 3 अँपिअर

परिपथ C मधील विद्युत प्रवाह.

समतुल्य रोधक:

R ₁ = 4 Ω, R ₂ = 4 Ω, R ₃ = 6 Ω, V = 12 व्होल्ट

R2 आणि R3 _{समांतर} जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₂₃ = 1/R ₂ + 1/R ₃ = 1/4 + 1/4 + 1/6 = 3/12 + 3/12 + 2/12 = 8/12

R ₂₃ = 12/8 = 1.5 Ω

विद्युत प्रवाह (I) :

I = V / R = 12 / 1.5 = 8 अँपिअर

परिपथ D मधील विद्युत प्रवाह.

समतुल्य रोधक:

R ₁ = 3 Ω, R ₂ = 3 Ω, R ₃ = 3 Ω, R ₄ = 3 Ω, R ₅ = 6 Ω, V = 24 व्होल्ट

R2 , R3 _आणि R4 _{समांतर} जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक _:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂ + 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

R ₂₃₄ = 3/3 = 1 Ω

R ₁ , R ₂₃₄ आणि R ₅ हे एकसर जोडणीत जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक :

R = R ₁ + R ₂₃₄ + R ₅ = 3 + 1 + 6 = 9 Ω

विद्युत प्रवाह (I) :

I = V / R = 24 / 9 = 2.6 अँपिअर

५. खालील आकृतीनुसार, निश्चित करा :

अ. एकूण प्रतिकार

ब. परिपथातील विद्युत प्रवाह

सी. वर्तमान आय _१

डी. चालू आय _२

ज्ञात :

रोधक २ (R ₁ ) = ४ Ω

रोधक २ (R ₂ ) = ४ Ω

रोधक २ (R ₃ ) = ४ Ω

रोधक २ (R ₄ ) = ४ Ω

विद्युत व्होल्टेज (V) = १२ व्होल्ट

उपाय:

अ. एकूण रोध (R)

रोधक R2 _आणि रोधक R3 _एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R ₂₃ = R ₂ + R ₃ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

रोधक R ₂₃ आणि रोधक R ₄ समांतर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

1/R ₂₃₄ = 1/R ₂₃ + 1/R ₄ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

R ₂₃₄ = 6/3 = 2 Ω

रोधक R ₁ आणि रोधक R ₂₃₄ हे एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂₃₄ = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

एकूण रोध ६ ओहम आहे.

ब. परिपथातील विद्युत प्रवाह (I)

V = IR

V = विद्युत व्होल्टेज, I = विद्युत प्रवाह, R = विद्युत रोध

विद्युत प्रवाह:

I = V / R = 12 व्होल्ट / 6 ओहम = 2 अँपिअर

C. विद्युत प्रवाह I ₁

रोधक R ₁ मधील विद्युत प्रवाह = परिपथातील विद्युत प्रवाह = 2 अँपिअर.

डी. चालू आय _२

रेझिस्टर आर₂₃ आणि रोधक आर₄ समांतर जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक R₂₃₄ = २ ओहम.

रोधक R _{234 मधील विद्युत प्रवाह = रोधक R 1} मधील विद्युत प्रवाह = 2 अँपिअर.

रेझिस्टर R ₂₃₄ मधील व्होल्टेज आहे:

V = IR ₂₃₄ = (2 A)(2 Ohm) = 4 व्होल्ट

रेझिस्टर R ₂₃₄ मधील व्होल्टेज = रेझिस्टर R ₄ मधील व्होल्टेज = रेझिस्टर R ₂₃ मधील व्होल्टेज = 4 व्होल्ट.

समतुल्य रोधक R ₂₃ हा 6 ओम आहे.

रोधक R ₂₃ मधील विद्युत प्रवाह आहे:

I = V / R = ४ व्होल्ट / ६ ओहम्स = २/३ अँपिअर

रोधक R ₂₃ मधील विद्युत प्रवाह = रोधक R ₂ मधील विद्युत प्रवाह = रोधक R ₃ मधील विद्युत प्रवाह = 2/3 अँपिअर.

6. R ₁ = R ₂ = 10 Ω आणि R ₃ = R ₄ = 8 Ω. खालील आकृतीत दाखवलेल्या परिपथातील विद्युत प्रवाह किती आहे?

ज्ञात :

रोधक R ₁ = रोधक R ₂ = 10 Ω

रोधक R ₃ = रोधक R ₄ = 8 Ω

विद्युत व्होल्टेज (V) = १२ व्होल्ट

हवे आहे: विद्युत प्रवाह (I)

उपाय:

समतुल्य रोधक

रोधक R3 _आणि रोधक R4 _{समांतर} जोडणीत जोडलेले आहेत, समतुल्य रोधक:

1/R ₃₄ = 1/R ₃ + 1/R ₄ = 1/8 + 1/8 = 2/8

R ₃₄ = 8/2 = 4 Ω

रोधक R1 _, R2 _आणि R34 _एकसर जोडणीत जोडलेले आहेत, समतुल्य रोधक:

R = R ₁ + R ₂ + R ₃₄ = 10 Ω + 10 Ω + 4 Ω = 24 Ω

विद्युत प्रवाह:

I = V / R = 12 व्होल्ट / 24 ओहम्स = 0,5 व्होल्ट/ओहम्स = 0.5 अँपिअर

७. जर बॅटरीचा अंतर्गत रोध दुर्लक्षित केला, तर खालील आकृतीत दाखवलेल्या परिपथातील विद्युत प्रवाह किती आहे?

ज्ञात :

रोधक R ₁ = ४ ओम

रोधक R ₂ = ३ ओम

रोधक R ₃ = ४ ओम

विद्युत व्होल्टेज (V) = १२ व्होल्ट

आवश्यक: विद्युत प्रवाह (I)

उपाय:

समतुल्य रोधक

रोधक R1 _आणि R2 _एकसर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

R ₁₂ = R ₁ + R ₂ = 3 ओहम + 3 ओहम = 6 ओहम

रोधक R ₁₂ आणि रोधक 3 समांतर जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

1/R = 1/R ₁₂ + 1/R ₃ = 1/6 + 1/6 = 2/6

R = 6/2 = 3 ओहम्स

विद्युत प्रवाह:

I = V / R = 6 / 3 = 2 अँपिअर

८. खालील आकृतीत दाखवलेल्या परिपथातील एकूण विद्युत प्रवाह किती आहे?

ज्ञात :

रोधक R ₁ = ४ ओम

रोधक R ₂ = ४ ओम

विद्युत प्रवाह (V) = ६ व्होल्ट

अंतर्गत रोध (r) = ०.६ ओम

विद्युत प्रवाह हवा आहे

उपाय:

रोधक R1 _आणि रोधक R2 _{समांतर} जोडणीत आहेत. समतुल्य रोधक:

1/R _P = 1/R ₁ + 1/R ₂ = 1/6 + 1/4 = 4/24 + 6/24 = 10/24

आरपी = २४/१० = _२.४ ओम

रोधक R _P आणि अंतर्गत रोध (r) हे एकसर जोडणीत जोडलेले आहेत. समतुल्य रोधक:

R = R _P + r = 2.4 ओम + 0.6 ओम = 3.0 ओम

परिपथातील विद्युत प्रवाह:

I = V / R = 6 व्होल्ट / 3 ओहम = 2 अँपिअर

1. विद्युत परिपथ म्हणजे काय?
   • उत्तरविद्युत परिपथ म्हणजे एक बंद मार्ग किंवा वलय आहे, ज्यामधून विद्युत प्रवाह अखंडपणे वाहू शकतो. यामध्ये सामान्यतः व्होल्टेजचे स्रोत (जसे की बॅटरी), भार (जसे की रोधक, एलईडी, मोटर) आणि त्यांना जोडण्यासाठी वाहक यांचा समावेश असतो.
2. सिरीज सर्किट आणि पॅरलल सर्किट यांमधील फरक काय आहे?
   • उत्तरसिरीज सर्किटमध्ये, घटक एकमेकांना जोडलेले असतात, त्यामुळे विद्युत प्रवाहासाठी एकच मार्ग असतो. पॅरलल सर्किटमध्ये, घटक सामायिक बिंदूंवर किंवा जंक्शनवर जोडलेले असतात, ज्यामुळे विद्युत प्रवाहासाठी अनेक मार्ग उपलब्ध होतात.
3. ओहमचा नियम परिपथातील व्होल्टेज, विद्युत प्रवाह आणि रोध यांच्यात कसा संबंध जोडतो?
   • उत्तरओहमचा नियम सांगतो की विद्युत प्रवाह ($I$) दोन बिंदूंमधील वाहकामधून वाहणारा विद्युत प्रवाह व्होल्टेजच्या समप्रमाणात असतो ($V$) दोन बिंदूंमध्ये आणि रोधाच्या व्यस्त प्रमाणात ($R$). हे असे दर्शविले जाते I=V/R​.
4. विद्युत परिपथामध्ये स्विचची भूमिका काय असते?
   • उत्तरस्विच परिपथातील विद्युत प्रवाहाचे नियंत्रण करतो. बंद असताना, तो विद्युत प्रवाह वाहू देतो; उघडा असताना, तो विद्युत प्रवाह खंडित करतो किंवा थांबवतो.
5. शॉर्ट सर्किट धोकादायक का मानले जाते?
   • उत्तरशॉर्ट सर्किटमध्ये, रोध खूप कमी असतो, ज्यामुळे खूप जास्त विद्युत प्रवाह वाहतो. यामुळे अतिउष्णता, आग लागणे किंवा घटकांचे नुकसान होऊ शकते आणि यापासून बचाव करण्यासाठी फ्यूज किंवा सर्किट ब्रेकर वापरले पाहिजेत.
6. सर्किटमध्ये फ्यूज किंवा सर्किट ब्रेकरचे कार्य काय असते?
   • उत्तरफ्यूज आणि सर्किट ब्रेकर दोन्ही संरक्षक उपकरणे आहेत, जी विद्युत प्रवाह एका पूर्वनिर्धारित सुरक्षित पातळीपेक्षा जास्त झाल्यास सर्किट खंडित करण्यासाठी बनवलेली आहेत. फ्यूज 'उडून' किंवा 'वितळून' सर्किट खंडित करतात, तर सर्किट ब्रेकर 'ट्रिप' होतात आणि सर्किट खंडित केल्यानंतर त्यांना रीसेट केले जाऊ शकते.
7. किरचॉफचा विद्युत प्रवाह नियम (KCL) परिपथातील जंक्शनवरील विद्युत प्रवाहाचे वर्णन कसे करतो?
   • उत्तरकिरचॉफच्या विद्युत प्रवाह नियमानुसार, एखाद्या जंक्शनमध्ये प्रवेश करणाऱ्या विद्युत प्रवाहांची बेरीज ही त्या जंक्शनमधून बाहेर पडणाऱ्या विद्युत प्रवाहांच्या बेरजेइतकी असते. हे मूलतः विद्युत प्रभाराच्या संवर्धनाचेच एक विधान आहे.
8. एसी (पर्यायी प्रवाह) आणि डीसी (सरळ प्रवाह) यांच्यामध्ये काय फरक आहे?
   • उत्तरडीसी म्हणजे विद्युत प्रभाराचा एकदिशीय प्रवाह, जो सामान्यतः बॅटरी किंवा डीसी पॉवर सप्लायमधून येतो. याउलट, एसी म्हणजे असा विद्युत प्रभार जो ठराविक कालावधीनंतर दिशा बदलतो, जसा अनेक देशांमध्ये पॉवर ग्रिडमधून पुरवला जातो.
9. विद्युत परिपथांमध्ये “ग्राउंड” या संज्ञेचा अर्थ काय आहे?
   • उत्तर“ग्राउंड” म्हणजे विद्युत परिपथातील एक संदर्भ बिंदू, जिथून इतर व्होल्टेज मोजले जातात, किंवा विद्युत प्रवाहासाठी एक सामान्य परतीचा मार्ग, किंवा पृथ्वीशी असलेले थेट भौतिक कनेक्शन.
10. विद्युत परिपथांमध्ये कपॅसिटरचा वापर का केला जातो?

• उत्तरकपॅसिटर विद्युत ऊर्जा साठवतात आणि सोडतात. त्यांचा उपयोग सर्किट्समध्ये विविध कारणांसाठी केला जातो, जसे की फिल्टरिंग, व्होल्टेजमधील चढउतार कमी करणे, एसी सिग्नल्सचे कपलिंग आणि डीकपलिंग, आणि ऑसिलेटर्समधील टायमिंग घटक म्हणून.