విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణకు ఉదాహరణ EMF ప్రేరణ ప్రశ్నలు

విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణకు 10 ఉదాహరణలు - ప్రశ్నలు - EMF ప్రేరణ

1. ఒక జనరేటర్‌లో N చుట్ల సంఖ్య మరియు A అడ్డుకోత వైశాల్యం గల ఒక కాయిల్ ఉంది. ఆ కాయిల్ B అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉండి, ω కోణీయ వేగంతో భ్రమణం చెందించబడింది , దీనివల్ల 50 వోల్టుల గరిష్ట ప్రేరిత EMF ఉత్పత్తి అయింది. ఒకవేళ అయస్కాంత క్షేత్రం దాని అసలు విలువలో సగానికి మరియు దాని కోణీయ వేగం దాని అసలు విలువకు 4 రెట్లకు మారితే, అప్పుడు గరిష్ట ప్రేరిత EMF ఎంత ఉంటుంది...

ఎ. 25 వోల్టులు

బి. 50 వోల్టులు

సి. 100 వోల్టులు

D. 200 వోల్టులు

E. 250 వోల్టులు

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

మలుపుల సంఖ్య 1 (N ₁ ) = N

క్రాస్-సెక్షనల్ వైశాల్యం 1 (A ₁ ) = A

అయస్కాంత క్షేత్రం 1 (B ₁ ) = B

కోణీయ వేగం 1 (ω ₁ ) = ω

గరిష్ట ప్రేరిత EMF 1 (ε ₁ ) = 50 వోల్టులు

అయస్కాంత క్షేత్రం 2 (B ₂ ) = 0,5B = 0,5(1) = 0,5

కోణీయ వేగం 2 (ω ₂ ) = 4ω = 4(1) = 4

ప్రశ్న: గరిష్ట ప్రేరిత EMF 2 (ε ₂ )

సమాధానం :

గరిష్ట ప్రేరిత EMF సమీకరణం:

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

సమాచారం :

ε _max = గరిష్ట ప్రేరిత emf, N = చుట్ల సంఖ్య, B = అయస్కాంత క్షేత్రం, A = అడ్డుకోత వైశాల్యం, ω = కోణీయ వేగం

గరిష్ట ప్రేరేపిత EMF 1 (ε ₁ ):

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ω = 1 మరియు B = 1 అయితే

50 = N (1) A (1)

50 = NA

గరిష్ట ప్రేరేపిత EMF 2 (ε ₂ ):

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

NA = 50, B = 0,5, ω = 4

ε _{గరిష్ట} = (50)(0,5)(4)

ε _{గరిష్ట} = 100

సరైన సమాధానం C.

2. జెనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన గరిష్ట EMF అసలు దానిలో 1/2 వంతు ఉండాలంటే, క్రింది ప్రకటన ఆధారంగా మార్చవలసిన పరిమాణం...

A. కోణీయ వేగం మరియు మలుపుల సంఖ్య రెట్టింపు చేయబడ్డాయి

బి. అయస్కాంత ప్రేరణ మరియు దాని పౌనఃపున్యం రెట్టింపు అవుతాయి.

C. అడ్డుకోత వైశాల్యం రెట్టింపు అవుతుంది మరియు ఆవర్తనం రెట్టింపు అవుతుంది

D. చుట్ల సంఖ్య మరియు ఆవర్తనం అసలుదానికంటే 4 రెట్లు చేయబడతాయి.

E. పౌనఃపున్యం మరియు ఆవర్తనం రెట్టింపు చేయబడ్డాయి.

చర్చ

గరిష్ట ప్రేరిత EMF సమీకరణం:

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

సమాచారం :

ε _max = గరిష్ట ప్రేరిత emf, N = చుట్ల సంఖ్య, B = అయస్కాంత క్షేత్రం, A = అడ్డుకోత వైశాల్యం, ω = కోణీయ వేగం

N = 1, B = 1, A = 1, ω = 1 అయితే ε _max = NBA ω = (1)(1)(1)(1) = 1

A. కోణీయ వేగం (ω) మరియు మలుపుల సంఖ్య (N) రెట్టింపు చేయబడ్డాయి

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ε _{గరిష్ట} = (2)(1)(1)(2)

ε _{గరిష్ట} = 4

B. అయస్కాంత ప్రేరణ (B) మరియు దాని పౌనఃపున్యం (f) రెట్టింపు అవుతాయి.

కోణీయ వేగం (ω) సూత్రం = 2πf. పౌనఃపున్యం అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది , కాబట్టి పౌనఃపున్యం (f) రెట్టింపు అయితే, కోణీయ వేగం (ω) కూడా రెట్టింపు అవుతుంది.

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ε _{గరిష్ట} = (1)(2)(1)(2)

ε _{గరిష్ట} = 4

C. అడ్డుకోత వైశాల్యం (A) రెట్టింపు చేయబడింది మరియు ఆవర్తనం అసలు దాని కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువ.

కోణీయ వేగం (ω) కు సూత్రం 2πf = 2π/T. ఆవర్తన కాలం విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఆవర్తన కాలం అసలు ఆవర్తన కాలానికి 4 రెట్లు అయితే, కోణీయ వేగం అసలు ఆవర్తన కాలానికి 1/4 వంతు అవుతుంది.

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ε _{గరిష్ట} = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4

ε _{గరిష్ట} = 1/2

D. చుట్ల సంఖ్య (N) మరియు కాల వ్యవధి (T) 4 రెట్లు పెంచబడ్డాయి

కోణీయ వేగం (ω) కు సూత్రం 2πf = 2π/T. ఆవర్తన కాలం విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఆవర్తన కాలం అసలు ఆవర్తన కాలానికి 4 రెట్లు అయితే, కోణీయ వేగం అసలు ఆవర్తన కాలానికి 1/4 వంతు అవుతుంది.

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ε _{గరిష్ట} = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4

ε _{గరిష్ట} = 1

E. పౌనఃపున్యం (f) మరియు ఆవర్తనం (T) రెట్టింపు చేయబడ్డాయి.

పౌనఃపున్యం అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి పౌనఃపున్యం (f) రెట్టింపు అయితే కోణీయ వేగం (ω) కూడా రెట్టింపు అవుతుంది. ఆవర్తన కాలం విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఆవర్తన కాలం రెట్టింపు అయితే కోణీయ వేగం అసలు వేగంలో 1/2 వంతు అవుతుంది. తుది ఫలితంగా, కోణీయ వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది.

ε _{గరిష్ట} = NBA ω

ε _{గరిష్ట} = (1)(1)(1)(1)

ε _{గరిష్ట} = 1

సరైన సమాధానం C.

3. 1.000 చుట్లు గల ఒక కాయిల్‌లో అయస్కాంత ఫ్లక్స్ 0,2 సెకన్లలో 0,03 Wb నుండి 0,04 Wb కు పెరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా ఏర్పడే EMF విలువ E1 _. అదే కాయిల్‌లో అయస్కాంత ఫ్లక్స్ 0,1 సెకన్లలో 0,02 Wb నుండి 0,04 Wb కు మారితే, ఫలితంగా ఏర్పడే ప్రేరిత EMF విలువ E2 . E1 _{మరియు E2} ల నిష్పత్తి _…

ఎ. 1 : 1

బి. 1 : 2

సి. 1 : 4

డి. 2 : 1

E. 4 : 1

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

మలుపుల సంఖ్య (N) = 1000

ఫ్లక్స్ మార్పు 1 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb

సమయ వ్యవధి 1 (Δt ₁ ) = 0,2 సెకన్లు

ప్రేరిత EMF 1 = E ₁

ఫ్లక్స్ మార్పు 2 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb

సమయ వ్యవధి 2 (Δt ₂ ) = 0,1 సెకన్లు

ప్రేరిత EMF 2 = E ₂

అడిగారు : E ₁ : E ₂

సమాధానం :

_{E 1} మరియు E ₂ ల పోలిక :

E ₁ : E ₂

50: 200

1: 4

సరైన సమాధానం C.

4. ఒక కాయిల్ ఒక సజాతీయ అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి లంబంగా చొచ్చుకుపోయి, ప్రేరిత EMFను కలుగజేస్తుంది. అసలు కాయిల్ కంటే రెట్టింపు చుట్లు ఉన్న మరొక కాయిల్‌తో ఆ కాయిల్‌ను భర్తీ చేసినప్పుడు మరియు ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ప్రారంభ మరియు తుది ప్రేరిత EMFల నిష్పత్తి...

ఎ. 1 : 1
బి. 1 : 2
సి. 2 : 1
డి. 3 : 1
E. 3 : 2

చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ప్రారంభ మలుపుల సంఖ్య (N) = 1
తుది మలుపుల సంఖ్య (N) = 2
ప్రారంభ ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ)_B / Δt) = తుది ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ_B /Δt)
అడిగారు ప్రారంభ మరియు తుది ప్రేరిత EMFల పోలిక
జవాబ్ :

ఫారడే ప్రేరణ నియమ సూత్రం :
E = -N (ΔØ_B /Δt)
వివరణ: E = ప్రేరిత emf, N = చుట్ల సంఖ్య, ΔØ_B / Δt = ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు
ప్రారంభ మరియు తుది ప్రేరిత EMFల పోలిక :
E ప్రారంభం : E ముగింపు
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
1: 2
సరైన సమాధానం బి.

5. ప్రారంభ పరిస్థితి (1)లో, 20 చుట్లు గల కాయిల్‌లో అయస్కాంత ఫ్లక్స్ 2 సెకన్లలో 5 Wb మారుతుంది. పరిస్థితి (2)లో, అదే ఫ్లక్స్ మార్పుకు 8 సెకన్లు పడుతుంది. పరిస్థితులు (1) మరియు (2)లలో ప్రేరిత EMF నిష్పత్తి…

ఎ. 1 : 1
బి. 2 : 1
సి. 3 : 1
డి. 4 : 1
E. 4 : 3

చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ)_B / Δt) ప్రారంభ = 5/2
ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ)_B / Δt) ముగింపు = 5/8
మలుపుల సంఖ్య (N) = 20
అడిగారు ప్రారంభ మరియు తుది ప్రేరిత EMFల పోలిక
జవాబ్ :
E ప్రారంభం : E ముగింపు
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
20 (5/2) : 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1 : 1/4
4: 1
సరైన సమాధానం D.

6. మొదటి కాయిల్‌లో 200 చుట్లు ఉన్నాయి మరియు దాని అయస్కాంత ఫ్లక్స్ 0,4 సెకన్లలో 0,06 Wb మారుతుంది. రెండవ కాయిల్‌లో, అయస్కాంత ఫ్లక్స్ 0,2 సెకన్లలో 0,08 Wb మారుతుంది. రెండవ కాయిల్‌లోని చుట్ల సంఖ్యను మొదటి కాయిల్‌లోని చుట్ల సంఖ్యలో సగంతో భర్తీ చేస్తే, మొదటి మరియు రెండవ కాయిల్స్‌లో ప్రేరిత emf ల నిష్పత్తి...
ఎ. 2 : 3
బి. 3 : 1
సి. 3 : 4
డి. 3 : 5
E. 3 : 8
చర్చ
ఇది తెలిసినది :
ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ)_B / Δt) ప్రారంభ = 0,06/0,4
ప్రారంభ మలుపుల సంఖ్య (N) = 200
ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు (ΔØ)_B / Δt) ముగింపు = 0,08/0,2
తుది మలుపుల సంఖ్య (N) = 100
అడిగారు ప్రారంభ మరియు తుది ప్రేరిత EMFల పోలిక
జవాబ్ :
E ప్రారంభం : E ముగింపు
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
200 (0,06/0,4) : 100 (0,08/0,2)
2 (0,15) : 1 (0,4)
0,3: 0,4
3: 4

7. కింది కారకాలలో:

(1) కాయిల్ మలుపుల సంఖ్య

(2) అయస్కాంత ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు

(3) అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ

ప్రేరిత EMFను పెంచేది ఏమిటంటే….

ఎ. (1), (2), మరియు (3)

బి. (1) మరియు (2) మాత్రమే

సి. (1) మరియు (3) మాత్రమే

డి. (1) మాత్రమే

E. (2) మాత్రమే

చర్చ

EMF అంటే విద్యుత్ చాలక శక్తి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, EMF అనేది బ్యాటరీ మొదలైన విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఒక మూలం. ఫారడే నిర్వహించిన ప్రయోగాల ఆధారంగా, స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయలేనప్పటికీ, మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదని కనుగొనబడింది. ఈ విధంగా ఏర్పడే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రేరిత ప్రవాహం అంటారు.

ఫారడే ప్రేరణ నియమాన్ని ఉపయోగించి ప్రేరిత EMFను ప్రభావితం చేసే కారకాలను నిర్ణయించవచ్చు, దీనిని గణితశాస్త్రపరంగా ఈ సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

పై సూత్రంలోని రుణాత్మక గుర్తు, ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ, ఆ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశకు ఎల్లప్పుడూ వ్యతిరేకంగా ఉంటుందని వివరిస్తుంది.

సమాచారం :

N = కాయిల్ చుట్ల సంఖ్య, B = అయస్కాంత క్షేత్రం, A = లూప్ ఉపరితల వైశాల్యం, θ = అయస్కాంత క్షేత్రం (B) మరియు కాయిల్ ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండే రేఖ (A) మధ్య కోణం.

B అనేది కాయిల్ ఉపరితలానికి లంబంగా ఉంటే, అప్పుడు θ = 0 ^o కాబట్టి Φ _B = BA cos 0 ^o = BA (1) = B A.

B అనేది కాయిల్ ఉపరితలానికి సమాంతరంగా ఉంటే, అప్పుడు θ = 90 ^° కాబట్టి ΦB ₌ BA cos 9 ° ⁼ BA ( 0) = 0.

పై సూత్రం ఆధారంగా, ప్రేరిత EMFను పెంచేవి కాయిల్ చుట్ల సంఖ్య (N), అయస్కాంత ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ (θ) అని నిర్ధారించబడింది.

సరైన సమాధానం A.

8. కింది కారకాలలో:

(1) కాయిల్ మలుపుల సంఖ్య

(2) అయస్కాంత ఫ్లక్స్ మార్పు రేటు

(3) బాహ్య అడ్డంకులు

కాయిల్‌లో ప్రేరిత EMFను ప్రభావితం చేసేది ఏమిటంటే….

ఎ. (1) మరియు (3)

బి. (1) మరియు (2)

సి. (2) మాత్రమే

D. (2) మరియు (3)

E. (3) మాత్రమే

చర్చ

సరైన సమాధానం బి.

9. కింది పటాన్ని చూడండి! AB తీగ ద్వారా I విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తే, AB తీగ అనుభవించే అయస్కాంత బలం యొక్క దిశ...

A. B వైపు
బి. ఎడమ వైపుకు
సి. కుడి వైపున
D. కాగితం తలానికి లంబంగా
E. కాగితం తలానికి లంబంగా

చర్చ
ఇది తెలిసినది :
విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ = A నుండి B కి (క్రిందికి)
అయస్కాంత క్షేత్ర దిశ = అయస్కాంతం యొక్క ఉత్తర ధ్రువం నుండి దక్షిణ ధ్రువం వైపు (కుడి వైపుకు)
అడిగారు : అయస్కాంత శక్తి దిశ
జవాబ్ :

కుడి చేతి నియమం
మీ కుడి చేతిని చాచి, బొటనవేలును నిటారుగా చేసి, మిగిలిన నాలుగు వేళ్లను దగ్గరగా చేర్చండి. మీ నాలుగు వేళ్లను అయస్కాంత క్షేత్రం (B) దిశలో ఉండేలా అమర్చండి. డాన్ బొటనవేలు ఆవేశ చలన దిశను (v) సూచిస్తుంది. విద్యుత్ ఆవేశం ధనాత్మకమైతే, కుడి అరచేయి అయస్కాంత బలం (F) దిశకు అభిముఖంగా ఉంటుంది. ఆవేశం రుణాత్మకమైతే, కుడి చేతి వెనుక భాగం అయస్కాంత బలం (F) దిశకు అభిముఖంగా ఉంటుంది.

పైన ఉన్న సమస్యలో వలె, సాంప్రదాయ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క దిశ, ఒక ధన విద్యుత్ ఆవేశం యొక్క దిశతో సమానంగా ఉంటుంది. కుడిచేతి నియమాన్ని వర్తింపజేస్తే, అయస్కాంత బలం యొక్క దిశ కాగితం తలానికి లంబంగా, లేదా చదివేవారి కంటి వైపుకు ఉంటుంది.
సరైన సమాధానం E.

10. పటంలో చూపిన విధంగా I విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కలిగి ఉన్న ఒక సరళ తీగను రెండు అయస్కాంత ధ్రువాల మధ్య ఉంచారు. తీగపై పనిచేసే అయస్కాంత బలం యొక్క దిశ...

A. ధనాత్మక z-అక్షం
బి. రుణాత్మక z-అక్షం
C. ధనాత్మక y-అక్షం
D. ప్రతికూల y-అక్షం
E. ధనాత్మక x-అక్షం

చర్చ
ఇది తెలిసినది :
విద్యుత్ ప్రవాహ దిశ = ఎడమ వైపుకు
అయస్కాంత క్షేత్ర దిశ = ఉత్తరం నుండి దక్షిణం వైపు (పైకి)
అడిగారు : అయస్కాంత శక్తి దిశ
జవాబ్ :
కుడిచేతి నియమాన్ని వర్తింపజేస్తే, అయస్కాంత బలం యొక్క దిశ కాగితం తలానికి లంబంగా లేదా చదివేవారి కంటికి దూరంగా లేదా రుణాత్మక z అక్షం దిశలో ఉంటుంది.
సరైన సమాధానం బి.

ప్రశ్న మూలం:

సీనియర్ హైస్కూల్/వొకేషనల్ హైస్కూల్ విద్యార్థుల కోసం జాతీయ భౌతికశాస్త్ర పరీక్ష ప్రశ్నలు