धारा वैद्युतिकी Practice Questions (Q21-25) - Physics

CUET UG Physics 02 Jul 2023Shift 3

Numerical +5 −1

In a potentiometer arrangement, a cell of $1.5\,\text{V}$ gives a balance point at $45.0\,\text{cm}$ length of the wire. If the cell is replaced by another cell and the balance point shifts to $75.0\,\text{cm}$, what is the emf of the second cell?

विभवमापी व्यवस्था में, $1.5\,\text{V}$ का एक सेल तार की $45.0\,\text{cm}$ लंबाई पर संतुलन बिंदु देता है। यदि सेल को किसी दूसरे सेल से बदल दिया जाए और संतुलन बिंदु $75.0\,\text{cm}$ पर खिसक जाए, तो दूसरे सेल का विद्युत वाहक बल (emf) क्या है?

$2.5\,\text{V}$ $2.5\,\text{V}$ $2.0\,\text{V}$ $2.0\,\text{V}$ $3.0\,\text{V}$ $3.0\,\text{V}$ $1.8\,\text{V}$ $1.8\,\text{V}$

CUET UG Physics 02 Jul 2023Shift 3

MCQ (Single Correct) +5 −1

A cell of constant emf is first connected to a resistance $R_1$ and then to $R_2$. If the power delivered in both cases is the same, then the internal resistance of the cell is:

नियत विद्युत वाहक बल (emf) का एक सेल पहले प्रतिरोध $R_1$ से और फिर $R_2$ से जोड़ा जाता है। यदि दोनों स्थितियों में दी गई शक्ति समान है, तो सेल का आंतरिक प्रतिरोध है:

$\sqrt{R_1 R_2}$ $\sqrt{R_1 R_2}$ $\sqrt{R_1 / R_2}$ $\sqrt{R_1 / R_2}$ $\frac{R_1 + R_2}{2}$ $\frac{R_1 + R_2}{2}$ $\frac{R_1 - R_2}{2}$ $\frac{R_1 - R_2}{2}$

CUET UG Physics 02 Jul 2023Shift 3

MCQ (Single Correct) +5 −1

To protect a galvanometer from possible damages due to large current, which of the following should be connected to its coil?

अधिक धारा के कारण संभावित क्षति से गैल्वेनोमीटर की सुरक्षा के लिए, इसकी कुंडली के साथ निम्नलिखित में से क्या जोड़ा जाना चाहिए?

Low resistance wire in series श्रेणीक्रम में कम प्रतिरोध का तार High resistance wire in series श्रेणीक्रम में उच्च प्रतिरोध का तार High resistance wire in parallel समांतर क्रम में उच्च प्रतिरोध का तार Low resistance wire in parallel समांतर क्रम में कम प्रतिरोध का तार

CUET UG Physics 18 Aug 2022Shift 1

MCQ (Single Correct) +5 −1

A voltmeter of resistance $150\,\Omega$ is connected across A and B in the given circuit. The reading of voltmeter will be :

दिए गए परिपथ में A और B के बीच $150\,\Omega$ प्रतिरोध का एक वोल्टमीटर जोड़ा गया है। वोल्टमीटर का पाठ्यांक होगा :

$40\,\text{V}$ $40\,\text{V}$ $20\,\text{V}$ $20\,\text{V}$ $15\,\text{V}$ $15\,\text{V}$ $25\,\text{V}$ $25\,\text{V}$

Analysis of the circuit with the voltmeter connected:

Two resistors of $100\,\Omega$ each are in series across a $40\,\text{V}$ DC supply.
The voltmeter of resistance $R_V = 150\,\Omega$ is connected in parallel with the first $100\,\Omega$ resistor (across points A and B).

Step 1: Calculate the equivalent resistance between A and B ($R_{AB}$):
$$R_{AB} = \frac{100 \times 150}{100 + 150} = \frac{15000}{250} = 60\,\Omega$$
Step 2: Total resistance of the circuit:
$$R_{\text{total}} = R_{AB} + R_{BC} = 60\,\Omega + 100\,\Omega = 160\,\Omega$$
Step 3: Total current in the circuit:
$$I = \frac{V_{\text{total}}}{R_{\text{total}}} = \frac{40\,\text{V}}{160\,\Omega} = 0.25\,\text{A}$$
Step 4: Reading of the voltmeter (potential difference across AB):
$$V_{AB} = I \times R_{AB} = 0.25\,\text{A} \times 60\,\Omega = 15\,\text{V}$$

Hence, option 3 is the correct answer.

वोल्टमीटर जुड़े होने पर परिपथ का विश्लेषण:

परिपथ में $40\,\text{V}$ स्रोत के साथ दो $100\,\Omega$ के प्रतिरोधक श्रेणीक्रम में जुड़े हैं।
और B के बीच $100\,\Omega$ प्रतिरोध के समांतर $150\,\Omega$ का वोल्टमीटर जोड़ा गया है।

चरण 1: A और B के बीच तुल्य प्रतिरोध ($R_{AB}$):
$$R_{AB} = \frac{100 \times 150}{100 + 150} = \frac{15000}{250} = 60\,\Omega$$
चरण 2: परिपथ का कुल प्रतिरोध:
$$R_{\text{total}} = 60 + 100 = 160\,\Omega$$
चरण 3: परिपथ की कुल धारा:
$$I = \frac{40}{160} = 0.25\,\text{A}$$
चरण 4: वोल्टमीटर का पाठ्यांक ($V_{AB}$):
$$V_{AB} = I \times R_{AB} = 0.25 \times 60 = 15\,\text{V}$$

अतः विकल्प 3 सही उत्तर है।

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CUET UG Physics 18 Aug 2022Shift 1

MCQ (Single Correct) +5 −1

A potentiometer with a cell of 2.4 volt and internal resistance of $2\,\Omega$ maintains a potential drop across the resistance wire AB of length 2 meters and resistance $10\,\Omega$. A standard cell which maintains a constant emf of 'V' volt with internal resistance $0.2\,\Omega$ gives a balance point at $1.6\,\text{m}$ length of the wire. The value of emf of second (standard) cell (V) is :

2.4 वोल्ट विद्युत वाहक बल तथा $2\,\Omega$ आंतरिक प्रतिरोध वाला एक सेल 2 मीटर लंबी तथा $10\,\Omega$ प्रतिरोध वाली विभवमापी तार AB पर विभव प्रवणता बनाए रखता है। 'V' वोल्ट विद्युत वाहक बल तथा $0.2\,\Omega$ आंतरिक प्रतिरोध वाला एक मानक सेल तार की $1.6\,\text{m}$ लंबाई पर संतुलन बिंदु देता है। दूसरे (मानक) सेल (V) का विद्युत वाहक बल है :

$2.0\,\text{volt}$ $2.0\,\text{volt}$ $1.9\,\text{volt}$ $1.9\,\text{volt}$ $1.8\,\text{volt}$ $1.8\,\text{volt}$ $1.6\,\text{volt}$ $1.6\,\text{volt}$

Step 1: Calculate current in the primary circuit:
$$I = \frac{E_1}{R_{AB} + r_1} = \frac{2.4\,\text{V}}{10\,\Omega + 2\,\Omega} = \frac{2.4}{12} = 0.2\,\text{A}$$
Step 2: Potential drop across the potentiometer wire AB ($L = 2\,\text{m}$):
$$V_{AB} = I \times R_{AB} = 0.2\,\text{A} \times 10\,\Omega = 2.0\,\text{V}$$
Step 3: Potential gradient along the wire ($k$):
$$k = \frac{V_{AB}}{L} = \frac{2.0\,\text{V}}{2.0\,\text{m}} = 1.0\,\text{V/m}$$
Step 4: At balance point ($l = 1.6\,\text{m}$), no current is drawn from the standard cell, so its internal resistance ($0.2\,\Omega$) produces zero voltage drop:
$$V = k \times l = 1.0\,\text{V/m} \times 1.6\,\text{m} = 1.6\,\text{V}$$

Hence, option 4 is the correct answer.

चरण 1: प्राथमिक परिपथ में धारा की गणना:
$$I = \frac{E_1}{R_{AB} + r_1} = \frac{2.4}{10 + 2} = \frac{2.4}{12} = 0.2\,\text{A}$$
चरण 2: विभवमापी तार AB के सिरों पर विभवांतर:
$$V_{AB} = I \times R_{AB} = 0.2 \times 10 = 2.0\,\text{V}$$
चरण 3: तार की विभव प्रवणता ($k$):
$$k = \frac{V_{AB}}{L} = \frac{2.0\,\text{V}}{2.0\,\text{m}} = 1.0\,\text{V/m}$$
चरण 4: संतुलन की स्थिति में मानक सेल से कोई धारा नहीं ली जाती, अतः आंतरिक प्रतिरोध का कोई प्रभाव नहीं होता:
$$V = k \times l = 1.0\,\text{V/m} \times 1.6\,\text{m} = 1.6\,\text{V}$$

अतः विकल्प 4 सही उत्तर है।

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