विद्युत धारा (Electric Current)

विद्युत धारा: संपूर्ण सारांश

परिचय

विद्युत धारा (Electric Current) किसी चालक माध्यम से आवेश के प्रवाह को दर्शाती है। यह प्रवाह हमेशा उच्च विद्युत विभव (Potential) वाले बिंदु से निम्न विद्युत विभव वाले बिंदु की ओर होता है।

1. विद्युत धारा (Electric Current)

विद्युत धारा आवेश के प्रवाह की दर को कहा जाता है। इसे सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

I=Q/t

जहाँ,
I = विद्युत धारा (एम्पियर में)
Q = कुल आवेश (कूलॉम में)
t = समय (सेकंड में)

2. 1 एंपियर विद्युत धारा (1 Ampere Electric Current)

यदि किसी चालक के किसी अनुप्रस्थ काट (cross-section) से प्रति सेकंड 1 कूलॉम आवेश प्रवाहित होता है, तो उस चालक में 1 एंपियर विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

3. प्रतिरोध (Resistance)

विद्युत धारा के प्रवाह में बाधा डालने की प्रवृत्ति को प्रतिरोध (Resistance) कहा जाता है। इसका मात्रक ओम (Ω\Omega) है। यह सूत्र से व्यक्त होता है: R=V/I

जहाँ,
R = प्रतिरोध (ओम में)
V = विभवांतर (वोल्ट में)
I = धारा (एंपियर में)

4. ओम का नियम (Ohm’s Law)

जर्मन वैज्ञानिक जॉर्ज साइमन ओम ने प्रतिरोध, विद्युत धारा और विभवांतर के बीच संबंध बताया: V=IR

यह नियम दर्शाता है कि किसी चालक में बहने वाली विद्युत धारा, उसके सिरों के विभवांतर के समानुपाती होती है।

5. ओमीय एवं अनओमीय प्रतिरोध (Ohmic and Non-Ohmic Resistance)

ओमीय प्रतिरोध: वे पदार्थ जो ओम के नियम का पालन करते हैं, जैसे तांबा और एल्यूमिनियम।
अनओमीय प्रतिरोध: वे पदार्थ जो ओम के नियम का पालन नहीं करते, जैसे अर्धचालक और गैस डिस्चार्ज ट्यूब।

6. चालकता (Conductance) और विशिष्ट चालकता (Specific Conductance)

चालकता (G): प्रतिरोध का व्युत्क्रम होता है।

G=1/R

विशिष्ट चालकता (σ\sigma): किसी पदार्थ की चालकता उसकी लंबाई और अनुप्रस्थ काट के आधार पर निर्भर करती है।

σ=1/ρ

7. प्रतिरोधों का संयोजन (Combination of Resistances)

श्रृंखला संयोजन (Series Combination):

R_eq=R₁+R₂+R₃+…

समानांतर संयोजन (Parallel Combination):

1/R_eq=1/R₁+1/R₂+1/R₃+…

8. विद्युत शक्ति (Electric Power) और विद्युत ऊर्जा

विद्युत शक्ति वह दर है जिस पर विद्युत ऊर्जा खर्च होती है: P=VI=I²R=V²/R

इसका मात्रक वाट (Watt) है।

9. किलोवाट घंटा (kWh) – विद्युत ऊर्जा का मात्रक

1 kWh=1000 W×3600 s=3.6×10⁶ Joules

इसे यूनिट भी कहते हैं, जिसका उपयोग बिजली बिल में किया जाता है।

10. विद्युत उपकरण

एमीटर (Ammeter): विद्युत धारा को मापने के लिए।
वोल्टमीटर (Voltmeter): विभवांतर मापने के लिए।
गैल्वेनोमीटर (Galvanometer): सूक्ष्म धारा मापने के लिए।
विद्युत फ्यूज (Electric Fuse): अधिक धारा बहने पर परिपथ को तोड़ने के लिए।
शंट (Shunt): गैल्वेनोमीटर को एमीटर में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है।

11. ट्रांसफार्मर (Transformer)

यह एक विद्युत युक्ति है जो AC वोल्टेज को उच्च या निम्न कर सकती है। V_s/V_p=N_s/N_p

जहाँ,
Vs,Vp = द्वितीयक व प्राथमिक वोल्टेज
Ns,Np = द्वितीयक व प्राथमिक कुण्डलियों की संख्या

12. एसी डायनेमो (AC Dynamo) और विद्युत मोटर (Electric Motor)

AC डायनेमो: यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
विद्युत मोटर: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

13. दिष्टकारी (Rectifier)

यह AC को DC में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। इसमें डायोड का उपयोग किया जाता है।

14. माइक्रोफोन (Microphone)

यह ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसका उपयोग रेडियो, टेलीफोन, और रिकॉर्डिंग सिस्टम में किया जाता है।

विद्युत धारा पर वस्तुनिष्ठ प्रश्न (MCQs) और उत्तर

1. विद्युत धारा का मात्रक क्या है?

(A) वोल्ट
(B) ओम
(C) एंपियर
(D) वाट

उत्तर: (C) एंपियर

2. यदि किसी चालक के सिरों के विभवांतर को दोगुना कर दिया जाए, तो धारा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(A) आधी हो जाएगी
(B) दोगुनी हो जाएगी
(C) चार गुना हो जाएगी
(D) अपरिवर्तित रहेगी

उत्तर: (B) दोगुनी हो जाएगी (ओम के नियम के अनुसार, V=IR)

3. ओम का नियम किस पर निर्भर नहीं करता है?

(A) विभवांतर
(B) धारा
(C) चालक की प्रकृति
(D) तापमान

उत्तर: (D) तापमान

4. 1 एम्पियर धारा का अर्थ है कि चालक के अनुप्रस्थ काट से प्रति सेकंड कितना आवेश प्रवाहित हो रहा है?

(A) 1 कूलॉम
(B) 10 कूलॉम
(C) 100 कूलॉम
(D) 0.1 कूलॉम

उत्तर: (A) 1 कूलॉम

5. विद्युत शक्ति का मात्रक क्या है?

(A) जूल
(B) वाट
(C) ओम
(D) वोल्ट

उत्तर: (B) वाट

6. विद्युत ऊर्जा का वाणिज्यिक मात्रक क्या है?

(A) वाट
(B) किलोवाट घंटा
(C) जूल
(D) कैलोरी

उत्तर: (B) किलोवाट घंटा

7. किस उपकरण का उपयोग विद्युत धारा मापने के लिए किया जाता है?

(A) वोल्टमीटर
(B) गैल्वेनोमीटर
(C) एमीटर
(D) शंट

उत्तर: (C) एमीटर

8. किसी चालक की चालकता (Conductance) का मात्रक क्या होता है?

(A) ओम
(B) ओम^-1 या सीमेंस
(C) वोल्ट
(D) वाट

उत्तर: (B) ओम^-1 या सीमेंस

9. प्रतिरोध का मात्रक क्या है?

(A) वोल्ट
(B) एंपियर
(C) ओम
(D) वाट

उत्तर: (C) ओम

10. ट्रांसफार्मर किस सिद्धांत पर कार्य करता है?

(A) विद्युत चुंबकीय प्रेरण
(B) ओम का नियम
(C) फैराडे का नियम
(D) जूल का नियम

उत्तर: (A) विद्युत चुंबकीय प्रेरण

11. विद्युत शक्ति का सूत्र क्या है?

(A) P=VI
(B) P=I²R
(C) P=V²R
(D) उपरोक्त सभी

उत्तर: (D) उपरोक्त सभी

12. यदि तीन प्रतिरोधों (2Ω, 3Ω, 4Ω) को श्रृंखला में जोड़ा जाए तो कुल प्रतिरोध होगा?

(A) 9Ω
(B) 4Ω
(C) 2Ω
(D) 1Ω

उत्तर: (A) 9Ω (श्रृंखला में प्रतिरोधों का योग होता है: R=R1+R2+R3

13. यदि तीन प्रतिरोधों (2Ω, 3Ω, 6Ω) को समानांतर में जोड़ा जाए तो समतुल्य प्रतिरोध होगा?

(A) 1Ω
(B) 2Ω
(C) 3Ω
(D) 4Ω

उत्तर: (B) 1Ω (समानांतर संयोजन का सूत्र: 1/R=1/R₁+1/R₂+1/R₃

14. दिष्टकारी (Rectifier) किसे परिवर्तित करता है?

(A) AC से DC
(B) DC से AC
(C) वोल्टेज को घटाता है
(D) धारा को बढ़ाता है

उत्तर: (A) AC से DC

15. ट्रांसफार्मर का उपयोग मुख्य रूप से किसके लिए किया जाता है?

(A) AC वोल्टेज को बदलने के लिए
(B) DC वोल्टेज को बदलने के लिए
(C) प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए
(D) धारा को कम करने के लिए

उत्तर: (A) AC वोल्टेज को बदलने के लिए

16. विद्युत मोटर किस ऊर्जा रूपांतरण पर कार्य करती है?

(A) यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा
(B) विद्युत ऊर्जा से यांत्रिक ऊर्जा
(C) ऊष्मीय ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा
(D) विद्युत ऊर्जा से ऊष्मीय ऊर्जा

उत्तर: (B) विद्युत ऊर्जा से यांत्रिक ऊर्जा

17. गैल्वेनोमीटर का उपयोग किसके लिए किया जाता है?

(A) उच्च धारा मापने के लिए
(B) सूक्ष्म धारा मापने के लिए
(C) वोल्टेज मापने के लिए
(D) प्रतिरोध मापने के लिए

उत्तर: (B) सूक्ष्म धारा मापने के लिए

18. माइक्रोफोन किस ऊर्जा रूपांतरण पर कार्य करता है?

(A) ध्वनि ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा
(B) विद्युत ऊर्जा से ध्वनि ऊर्जा
(C) ऊष्मीय ऊर्जा से यांत्रिक ऊर्जा
(D) रासायनिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा

उत्तर: (A) ध्वनि ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा

19. विद्युत धारा के प्रवाह की दिशा किसके अनुसार होती है?

(A) धन आवेश से ऋण आवेश की ओर
(B) ऋण आवेश से धन आवेश की ओर
(C) स्थिर रहती है
(D) कोई निश्चित दिशा नहीं होती

उत्तर: (A) धन आवेश से ऋण आवेश की ओर (परंपरागत धारा प्रवाह)

20. विद्युत फ्यूज का मुख्य कार्य क्या है?

(A) परिपथ को बंद करना
(B) अधिक धारा प्रवाह पर परिपथ को तोड़ना
(C) प्रतिरोध कम करना
(D) धारा बढ़ाना

उत्तर: (B) अधिक धारा प्रवाह पर परिपथ को तोड़ना

21. यदि चालक की लंबाई को दोगुना कर दिया जाए और अन्य सभी कारक समान रहें, तो उसका प्रतिरोध होगा?

(A) आधा
(B) दोगुना
(C) चार गुना
(D) अपरिवर्तित

उत्तर: (B) दोगुना

22. यदि चालक की चौड़ाई (अनुप्रस्थ काट) को दोगुना कर दिया जाए, तो उसका प्रतिरोध?

(A) दोगुना होगा
(B) आधा होगा
(C) चार गुना होगा
(D) अपरिवर्तित रहेगा

उत्तर: (B) आधा होगा

23. प्रतिरोध की SI इकाई क्या है?

(A) ओम
(B) वोल्ट
(C) वाट
(D) एंपियर

उत्तर: (A) ओम

24. विशिष्ट प्रतिरोध किस पर निर्भर करता है?

(A) चालक की लंबाई पर
(B) चालक के अनुप्रस्थ काट पर
(C) चालक की सामग्री पर
(D) सभी पर

उत्तर: (C) चालक की सामग्री पर

25. ओम का नियम किसके बीच संबंध को व्यक्त करता है?

(A) विभवांतर और प्रतिरोध
(B) धारा और प्रतिरोध
(C) धारा और विभवांतर
(D) शक्ति और धारा

उत्तर: (C) धारा और विभवांतर

26. किस पदार्थ का प्रतिरोध लगभग शून्य होता है?

(A) तांबा
(B) अर्धचालक
(C) सुपरकंडक्टर
(D) प्लास्टिक

उत्तर: (C) सुपरकंडक्टर

27. विद्युत धारा के प्रवाह के लिए आवश्यक मुख्य कारक क्या है?

(A) विद्युत परिपथ
(B) विभवांतर
(C) प्रतिरोध
(D) ऊष्मा

उत्तर: (B) विभवांतर

28. वोल्टमीटर को परिपथ में कैसे जोड़ा जाता है?

(A) श्रेणीक्रम में
(B) समानांतर में
(C) सीरीज और समानांतर दोनों में
(D) कहीं भी जोड़ा जा सकता है

उत्तर: (B) समानांतर में

29. विद्युत ऊर्जा के लिए SI इकाई क्या है?

(A) वाट
(B) वाट-सेकंड
(C) जूल
(D) किलोवाट-घंटा

उत्तर: (C) जूल

30. गैल्वेनोमीटर का उपयोग किसे मापने के लिए किया जाता है?

(A) विभवांतर
(B) विद्युत धारा
(C) शक्ति
(D) प्रतिरोध

उत्तर: (B) विद्युत धारा

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