Electronics and Experimental Methods MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Electronics and Experimental Methods - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

माध्य निरपेक्ष त्रुटि, माध्य मान, आपेक्षिक त्रुटि और प्रतिशत त्रुटि:

• माध्य मान मापों का औसत होता है।
• माध्य निरपेक्ष त्रुटि प्रत्येक माप और माध्य मान के बीच के निरपेक्ष अंतरों का औसत होता है।
• आपेक्षिक त्रुटि माध्य मान से माध्य निरपेक्ष त्रुटि को विभाजित करने पर प्राप्त होती है।
• प्रतिशत त्रुटि सापेक्ष त्रुटि को 100 से गुणा करने पर प्राप्त होती है।

गणना:

दिए गए माप: 15.5 m/s, 12.7 m/s, 17.8 m/s, 12.4 m/s, 22.2 m/s, 19.6 m/s

1. माध्य मान:

माध्य मान = (15.5 + 12.7 + 17.8 + 12.4 + 22.2 + 19.6) / 6 = 100.2 / 6 = 16.7 m/s

2. माध्य निरपेक्ष त्रुटि:

माध्य निरपेक्ष त्रुटि = (|15.5 - 16.7| + |12.7 - 16.7| + |17.8 - 16.7| + |12.4 - 16.7| + |22.2 - 16.7| + |19.6 - 16.7|) / 6

माध्य निरपेक्ष त्रुटि = (1.2 + 4.0 + 1.1 + 4.3 + 5.5 + 2.9) / 6 = 18.0 / 6 = 3.0 m/s

3. आपेक्षिक त्रुटि:

आपेक्षिक त्रुटि = 3.0 / 16.7 = 0.1796

4. प्रतिशत त्रुटि:

प्रतिशत त्रुटि = 0.1796 x 100 = 17.96 %

परिणामों का सारांश:

• माध्य मान: 16.7  m/s
• माध्य निरपेक्ष त्रुटि: 3.0 m/s
• सापेक्ष त्रुटि: 0.1796
• प्रतिशत त्रुटि: 17.96 %

अवधारणा:

LC परिपथ एक प्रकार का विद्युत परिपथ है जो एक प्रेरक जिसे अक्षर L से व्यक्त किया जाता है तथा एक संधारित्र जिसे अक्षर C से दर्शाया जाता है दोनों से बना होता है।

गणना:

दिया गया है, v in = 1rad/s

L = 1H, C = 0.04F

अनुनाद कोणीय आवृत्ति (ω r )

ω r = $\frac{1}{\sqrt{LC}}$

= $\frac{1}{\sqrt{0.04}}$ = 5 rad/s

इस प्रकार, 1 rad/s की निवेश आवृत्ति के लिए, LC परिपथ ज्यावक्रीय रूप में दोलन करेगा, यह केवल 5 rad/s पर हार्मोनिक रूप से दोलन कर सकता है।

स्पष्टीकरण:

स्थिति 1 जब डायोड अग्र बायस में हो

दिया गया है, $V_{rms}=1V$

अब, शिखर वोल्टता $V_p=\sqrt{2}{V}_{rms}=\sqrt{2}\times 1=1.414$

• धारा $20\mathrm{\Omega }=\frac{voltagedifference}{resistance}=\frac{1.414-0.7}{20}\approx 0.03A$

यह कम धारा है। 

• धारा $10\mathrm{\Omega }=\frac{voltagedifference}{resistance}=\frac{0.7-0}{10}=0.07A$

यह अग्र बायस में $20\mathrm{\Omega }$ प्रतिरोधक की तुलना में उच्च धारा है

अतः इस परिपथ में अग्र बायस संभव नहीं है।

स्थिति 2 जब परिपथ पश्च बायस में हो

यह परिपथ पश्च बायस में संभव है।

पश्च बायस में डायोड में धारा शून्य होनी चाहिए।

अतः सही उत्तर $0A$ है। 

व्याख्या:

यह परिपथ एक मानक संक्रियात्मक प्रवर्धक बहुकंपित्र परिपथ है। मान लीजिए कि संधारित्र शुरू में अनावेशित है और संक्रियात्मक प्रवर्धक का निर्गत धनात्मक संतृप्ति वोल्टता पर है।

संधारित्र, C, प्रतिरोधक, R के माध्यम से निर्गत वोल्टता, Vout से आवेशित होना शुरू होता है। जैसे ही संधारित्र का आवेश संक्रियात्मक प्रवर्धक के इनवर्टिंग (-) टर्मिनल पर वोल्टेज नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल (संक्रियात्मक प्रवर्धक के निर्गत ) के वोल्टता के बराबर या उससे अधिक हो जाता है, संक्रियात्मक प्रवर्धक अपनी अवस्था बदलता है और विपरीत ऋणात्मक संतृप्ति वोल्टता पर चला जाता है। एक बार जब संक्रियात्मक प्रवर्धक का इनवर्टिंग टर्मिनल नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल पर नए ऋणात्मक संदर्भ वोल्टता, Vref तक पहुँच जाता है, तो संक्रियात्मक प्रवर्धक फिर से अपनी अवस्था बदलता है और निर्गत  विपरीत आपूर्ति वोल्टता, +V(sat) पर चला जाता है।

सही विकल्प (3) है।

अवधारणा:

किरचॉफ का वोल्टता नियम:

किसी भी बंद पाश के चारों ओर सभी वोल्टता अंतरों का बीजगणितीय योग शून्य होता है।

एक ट्रांजिस्टर में, आधार और उत्सर्जक के बीच वोल्टता V _BE = 0.7 V

स्पष्टीकरण:

इनपुट अनुभाग में KVL लागू करें

$\begin{array}{rl}& -20.7\mathrm{V}+(I_C\times 5K\mathrm{\Omega })+I_B\times 500K\mathrm{\Omega }+0.7\mathrm{V}=0\\ & -20.7\mathrm{V}+(\beta I_B\times 5\times {10}^3)+(I_B\times 500\times {10}^3)+0.7\mathrm{V}=0\\ & I_B=\frac{20}{100\times 5\times {10}^3+500\times {10}^3}=20\mu \mathrm{A}\end{array}$

सही उत्तर 20μA है। 

संकल्पना

एक डायोड तब संचालित होता है जब बैटरी का धनात्मक टर्मिनल एनोड से जुड़ा होता है और बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल कैथोड से जुड़ा होता है। इस स्थिति के तहत, डायोड को अग्र-अभिनत स्थिति में माना जा सकता है।​

अग्र-अभिनत स्थितियों में, डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

जब बैटरी का धनात्मक टर्मिनल कैथोड से जुड़ा होता है और बैटरी का ऋणात्मक टर्मिनल एनोड से जुड़ा होता है तब डायोड में चालन नहीं होता है। इस स्थिति के तहत, डायोड को प्रतीप अभिनत स्थिति में माना जा सकता है।

प्रतीप अभिनत की स्थितियों में, डायोड को एक खुले परिपथ से प्रतिस्थापित कर दिया जाता है। 

नोट: जब डायोड के दोनों तरफ समान ध्रुवता की बैटरी उपस्थित होती है, तब वह बैटरी जिसका वोल्टता परिमाण अधिक होता है वह डायोड का बायसन तय करती है।

गणना

स्थिति 1: धनात्मक अर्द्धचक्र के दौरान:

डायोड अग्र-अभिनत है, इसलिए डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।​

$V_o=-V_s$

स्थिति 2: ऋणात्मक अर्द्धचक्र के दौरान:

(i) 0< V_in < V

डायोड अग्र-अभिनत होता है, इसलिए डायोड को लघु-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

$V_o=-V_s$

(ii) V < Vin < V_m

डायोड उत्क्रम-अभिनत है, इसलिए डायोड को खुले-परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है।

$V_o=0$

तो, आउटपुट तरंग निम्नवत होगी:​

अतः, सही उत्तर विकल्प 2 है।

संकल्पना

जब S₁ बंद होता है, तो मुख्य डायोड चालू होता है और D_m बंद होता है।

$V_L=V_S$

$L\frac{d{i}_L}{dt}=V_S$

${\int }_0^{I_L}d{i}_L=\frac{1}{L}{\int }_0^{T_{ON}}{V}_{S}dt$

$I_L=\frac{V_S\times T_{ON}}{L}$

उपरोक्त परिपथ में, प्रेरकत्व धारा, निर्गम धारा है।

$I_o=\frac{V_S\times T_{ON}}{L}$

जहाँ, VS = स्रोत वोल्टेज

TON = ON समय

L = प्रेरण

गणना

दिया गया है, VS = 220 V

TON = 100 μs

L = 220 μH

$I_o=\frac{220\times 100\times {10}^{-6}}{220\times {10}^{-6}}$

Io = 100 A

संकल्पना

1.) डी-मॉर्गन का नियम: $\overline{A+B}=\bar{A}\bar{B}$

2.) $\bar{A}A=0$

3.) $\bar{A}+A=1$

व्याख्या

NAND गेट्स के अंतिम इनपुट को A, Q और C मान लीजिये। 

जहाँ, A पहले NAND गेट का आउटपुट है। 

C दूसरे NAND गेट का आउटपुट है। 

तब, Z के लिए दिया गया आउटपुट निम्नवत होगा:

$Z=\overline{AQC}$..........(i)

पहले NAND गेट के आउटपुट A को निम्न के द्वारा दिया गया है:

$A=\overline{P\stackrel{―}{Q}}$

दूसरे NAND गेट के आउटपुट C को निम्न के द्वारा दिया गया है​:

$C=\overline{QR}$

A और C का मान समीकरण (i) में रखने पर

$Z=\overline{ABC}$

$Z=\overline{\stackrel{―}{(P\stackrel{―}{Q})}(Q)\stackrel{―}{QR}}$

$Z=P\bar{Q}+\bar{Q}+QR$

$Z=\bar{Q}(P+1)+QR$

$Z=\bar{Q}+QR$

$Z=(\bar{Q}+Q)(\bar{Q}+R)$

$Z=\bar{Q}+R$

$Z=\overline{Q\stackrel{―}{R}}$

$\bar{Z}=Q\bar{R}$

सही विकल्प 2 है। 

अवधारणा:

• समान और विपरीत धारा प्रवाहित करने वाले घुमावदार तार बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के कारण होने वाले हस्तक्षेप को कम करने का काम करते हैं। तारों को घुमाने से आसपास के एक बिंदु से प्रत्येक तार की दूरी लगातार बदलती रहती है। कुछ बिंदुओं पर, बिंदु एक तार के करीब है और अन्य पर, यह दूसरे तार के करीब है।
• चूँकि तारों में समान और विपरीत धाराएँ प्रवाहित होती हैं, इसलिए परिवेश में किसी एक बिंदु पर प्रत्येक तार द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र विपरीत दिशाओं में होता है। इसका अर्थ यह है कि दो तारों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव मोड़ के कारण एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे कुल मिलाकर चुंबकीय क्षेत्र की गड़बड़ी में उल्लेखनीय कमी आती है।
• इसके अलावा, यह घटना तारों से विद्युत चुंबकीय उत्सर्जन को कम करने में भी लाभदायक है, जिससे आसपास के इलेक्ट्रॉनिक घटकों या प्रणालियों में विद्युत चुंबकीय रूप से प्रेरित शोर कम हो जाता है।
• इसलिए, कथन 4) "यह अपने से दूर चुंबकीय क्षेत्र को कम कर देता है" यह भी कुछ हद तक सच है, लेकिन कथन 2) बेहतर ढंग से बताता है कि घटना क्यों घटित होती है, विशेष रूप से असंतुलित धाराओं की भूमिका और तारों के भौतिक घुमाव को संबोधित करते हुए।

संकल्पना:

• ट्रान्सडूसर ऐसे उपकरण होते हैं जो ऊर्जा के एक रूप (इनपुट सिग्नल-विशेष रूप से गति की तरह भौतिक) को दूसरे रूप (आउटपुट सिग्नल -विशेष रूप से विद्युतीय) में परिवर्तित करते हैं।
• एनकोडर प्रतिपुष्टि प्रदान करने वाला एक संवेदी उपकरण है।
• एनकोडर गति को विद्युतीय गति में परिवर्तित करता है।
• डिजिटल निर्माण निगरानी का साधारण अर्थ निगरानी की स्वचालित विधि है।

अवधारणा:

प्रत्येक माप में अनिश्चितता का एक अंश होता है, इसलिए त्रुटि को माप के मानक विचलन ${\sigma }_i$ द्वारा मापा जाता है।

${\sigma }_x^2={\left({\displaystyle \frac{\delta x}{\delta a}}\right)}^2{\sigma }_a^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta x}{\delta b}}\right)}^2{\sigma }_b^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta x}{\delta c}}\right)}^2{\sigma }_c^2$

व्याख्या:

दिया गया है, मोटर की दक्षता मोटर द्वारा किए गए कार्य और उसे दी गई ऊर्जा के अनुपात के बीच है।

इसलिए, $e=\frac{W}{E}=\frac{mgh}{VIt}$

दिया गया है, $M=2.00\pm 0.02kg,h=1.00\pm 0.01m,V=10.0\pm 0.1V,I=2.00\pm 0.02A,t=300\pm 15s$

त्रुटियों के प्रसार का उपयोग करते हुए, हमें प्राप्त होता है,

• $\frac{\delta e}{e}=\sqrt{{\left({\displaystyle \frac{\delta m}{m}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta h}{h}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta V}{V}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta I}{I}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{\delta t}{t}}\right)}^2}$

• $\frac{\delta e}{e}=\sqrt{{\left({\displaystyle \frac{0.02}{2}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{0.01}{1}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{0.01}{1}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{0.02}{1}}\right)}^2+{\left({\displaystyle \frac{15}{300}}\right)}^2}$
• $\frac{\delta e}{e}=\sqrt{(0.01{)}^2\times 4+(0.05{)}^2}$
• $\frac{\delta e}{e}=\sqrt{29}\times {10}^{-2}$
• $\frac{\delta e}{e}\approx 0.05$

इसलिए, सही उत्तर $\frac{\delta e}{e}\approx 0.05$ है।

व्याख्या:

स्थिति-1-जब डायोड अग्र अभिनत में है

दिया गया है, $V_{rms}=1V$

अब, शिखर वोल्टेज $V_p=\sqrt{2}{V}_{rms}=\sqrt{2}\times 1=1.414$

• 20Ω में धारा $=\frac{voltagedifference}{resistance}=\frac{1.414-0.7}{20}\approx 0.03A$

यह निम्न धारा है

• 10Ω में धारा $=\frac{voltagedifference}{resistance}=\frac{0.7-0}{10}=0.07A$

यह अग्र अभिनत में 20Ω प्रतिरोधक की तुलना में उच्च धारा है।

इसलिए, इस परिपथ में अग्र अभिनत संभव नहीं है।

स्थिति-2-जब परिपथ पश्च अभिनत में है-

यह परिपथ पश्च अभिनत में संभव है।

पश्च अभिनत में डायोड में धारा शून्य होनी चाहिए।

इसलिए, सही उत्तर $0A$ है।