Passive Components MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Passive Components - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

• लेन्ज का नियम: जब चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन के कारण वोल्टेज उत्पन्न होता है।
• फैराडे के नियम के अनुसार, एक प्रेरक में प्रेरित वोल्टेज की ध्रुवता ऐसी होती है कि यह एक ऐसी धारा उत्पन्न करता है जिसका चुंबकीय क्षेत्र उस परिवर्तन का विरोध करता है जो इसे उत्पन्न करता है।
• उदाहरण के लिए, यदि एक प्रेरक के माध्यम से धारा बढ़ रही है, तो प्रेरित वोल्टेज उस टर्मिनल पर धनात्मक होगा जिसके माध्यम से धारा प्रवेश करती है, जो धारा में अतिरिक्त वृद्धि का विरोध करने की कोशिश करती है।

• प्रेरित विद्युत वाहक बल का परिमाण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के फैराडे के नियमों द्वारा दिया गया है।
• विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के फैराडे के नियम: जब भी किसी परिपथ से गुजरने वाली चुंबकीय बल रेखाओं (चुंबकीय प्रवाह) की संख्या बदलती है तो परिपथ में एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न होता है जिसे प्रेरित विद्युत वाहक बल कहा जाता है। प्रेरित विद्युत वाहक बल केवल तब तक बना रहता है जब तक प्रवाह में परिवर्तन होता रहता है।

प्रेरित विद्युत वाहक बल परिपथ से जुड़े चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर द्वारा दिया गया है अर्थात

\(e=-\frac{d\text{ }\!\!\Phi\!\!\text{ }}{dt}\)

जहां dΦ = चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन और e = प्रेरित विद्युत वाहक बल

अवधारणा:

नीचे दिया गया समीकरण प्रतिरोध ज्ञात करने की विधि दर्शाता है:

• प्रतिरोधक का मान ज्ञात करने के लिए दी गई तालिका का उपयोग किया जाता है: ±

गणना:

पहले अंक का रंग दिया गया है = बैंगनी = 7

दूसरे अंक का रंग = पीला = 4

गुणक रंग = सोना = × 0.1= × 10 ^-1

सहनशीलता रंग = काला = ± 20 %

इसलिए R = 74 × 10 -1   ± 20% Ω

• तो सही उत्तर विकल्प 2 होगा अर्थात 74 × 10 -1 ± 20% Ω

• शुद्ध प्रतिरोधी परिपथ की स्थिति में, वोल्टेज और धारा के बीच का फेज कोण शून्य होता है अर्थात दोनों फेज में होते हैं।
• शुद्ध धारिता परिपथ की स्थिति में, फेज का कोण 90° होता है अर्थात धारा वोल्टेज से 90° अग्रगामी होती है।
• श्रेणी RC परिपथ की स्थिति में, फेज का कोण प्रतिरोध और धारिता दोनों का संयुक्त परिणाम होता है। प्रतिरोध और धारिता के मान के आधार पर यह 0 से 90° तक परिवर्तनीय रहता है और AC धारा वोल्टेज से 0 से 90° के बीच के एक कोण से अग्रगामी होती है
• शुद्ध प्रेरणिक परिपथ में धारा वोल्टेज से 90° पश्चगामी होती है
• श्रेणी RL परिपथ में धारा वोल्टेज से 0 से 90° के बीच के एक कोण से पश्चगामी होती है।
• तो 1-ϕ R-L श्रेणी परिपथ में यदि धारा विद्युत आपूर्ति वोल्टेज के एक कोण ϕ से पश्चगामी है तो प्रेरक के पार वोल्टेज (90 - ϕ) के कोण द्वारा आपूर्ति वोल्टेज के अग्रगामी होता है।

दिए गए तरंग रूप में, विद्युत - धारा वोल्टेज से 90° पीछे है। इसलिए इस परिपथ में केवल प्रेरक (L) है।

• एक संधारित्र इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में प्रयोग किया गया दो टर्मिनल वाला निष्क्रिय घटक होता है
• संधारित्र में एक चालक की दो प्लेट शामिल होती हैं और उनके बीच एक पारद्युतिक अवरोधक होता है
• एक पारद्युतिक कांच, सिरेमिक, प्लास्टिक फिल्म, हवा, कागज, माइका इत्यादि के रूप में हो सकता है
• संधारित्र विद्युत ऊर्जा तब संग्रहित करते हैं जब वे बैटरी से जुड़े होते हैं
• धारिता का मान फैरड की इकाई में मापा जाता है
• सामान्यतौर पर संधारित्र का प्रयोग फ़िल्टरिंग के लिए किया जाता है

• किसी विद्युत परिपथ में जब प्रेरक प्रतिघात और संधारित्र प्रतिघात बराबर मान के होते हैं, जिससे विद्युतीय ऊर्जा प्रेरक के चुंबकीय क्षेत्र और संधारित्र के विद्युत क्षेत्र के बीच दोलन करती है, इस अवधारणा को अनुनाद के रूप में जाना जाता है।
• RLC श्रेणी परिपथ में अनुनाद की अवस्था में प्रेरक प्रतिक्रिया (X_L), संधारित्र प्रतिक्रिया (X_C) के बराबर होती है। तब परिपथ शुध्द प्रतिरोधी हो जाता है।
• अनुनाद पर, X_L = X_C
• अनुनाद की अवस्था में प्रतिबाधा:

           \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{X_L} - {X_C}} \right)}^2}} = R\)

• प्रतिबाधा-आवृत्ति वक्र को नीचे दर्शाया गया है:

​ 

• एक ओमिक चालक में ओम के नियम के लिए वक्र एक सीधी रेखा का अनुसरण करता है।
• यह ओम के नियम की परिभाषा से अनुमान लगाया जा सकता है जो बताता है कि एक आदर्श चालक  के पार संभावित अंतर (वोल्टेज) इसके (V ∝ I) के माध्यम से धारा के लिए आनुपातिक है।
• यदि प्रत्यक्ष आनुपातिकता ग्राफ की दो मात्राओं के बीच का संबंध रैखिक होगा।

• एक संधारित्र इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में प्रयोग किया गया दो टर्मिनल वाला निष्क्रिय घटक होता है
• संधारित्र में एक चालक की दो प्लेट शामिल होती हैं और उनके बीच एक पारद्युतिक अवरोधक होता है
• एक पारद्युतिक कांच, सिरेमिक, प्लास्टिक फिल्म, हवा, कागज, माइका इत्यादि के रूप में हो सकता है
• संधारित्र विद्युत ऊर्जा तब संग्रहित करते हैं जब वे बैटरी से जुड़े होते हैं
• धारिता का मान फैरड की इकाई में मापा जाता है
• सामान्यतौर पर संधारित्र का प्रयोग फ़िल्टरिंग के लिए किया जाता है

विश्लेषण:-

निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक:

• ये घटक या तो विद्युत क्षेत्र या चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा को नष्ट, अवशोषित या संग्रहीत कर सकते हैं।
• वे एक परिपथ के माध्यम से विद्युत धारा के प्रवाह को नियंत्रित नहीं कर सकते हैं लेकिन विद्युत धारा के प्रवाह को सीमित कर सकते हैं।
• नाम के अनुसार वे विद्युत संकेत का लाभ या प्रवर्धन प्रदान नहीं करते हैं।
• वे एक विशिष्ट ऑपरेशन करने के लिए ऊर्जा या वोल्टेज के बाहरी स्रोत पर निर्भर नहीं होते हैं।

उदाहरण- प्रतिरोधक, संधारित्र, प्रेरक और ट्रांसफॉर्मर।

सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटक:

• ये घटक परिपथ को ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं।
• वे एक विद्युत संकेत को बढ़ाने और शक्ति का उत्पादन करने में सक्षम हैं।

उदाहरण- ट्रांजिस्टर, डायोड, MOSFETs, आदि।

अतः, उपरोक्त चर्चा से, हम कह सकते हैं कि निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संबंध में गलत कथन विकल्प 4 है।

दिए गए परिपथ में 1 mH मान का एक प्रेरक दिया गया है और 10 kΩ के मान के साथ एक प्रतिरोधक दिया गया है, समूर्ण प्रतिरोधक के आउटपुट (निर्गत) की गणना की गई है।

अतः वोल्टेज (विभवान्तर) विभाजन के अनुसार आउटपुट (निर्गत) वोल्टेज (विभवान्तर):

\({V_o} = \frac{{{V_{in}}{X_R}}}{{{X_R} + {X_L}}}\)

यहाँ  X_R = 100 kΩ  

X_L = jωL = jω × 10^-3 Ω

• आवृत्ति(ω) के छोटे मूल्यों के लिए  X_R की तुलना में X_L के मूल्य बहुत छोटे हैं,  अतः V_o , V_in के बराबर है।
• उच्च आवृत्तियों पर X_L का मूल्य X_R से कहीं अधिक होगा। अतः V_o शून्य की ओर रुख करेगा।

संकल्पना:

DC परिपथ के लिए अधिकतम शक्ति स्थानांतरण बताता है कि जब भार प्रतिरोध R_L, R_L पर थेवेनिन समकक्ष प्रतिरोध के बराबर होता है, तो भार में अधिकतम शक्ति स्थानांतरित होती है।

अर्थात् जब R_L = R_th, है, तो अधिकतम शक्ति स्थानांतरित होती है और यह V²_th/4R_th दिया गया है।

गणना:

R_Lपर थेवेनिन समकक्ष प्रतिरोध ज्ञात करने के लिए हमें सभी वोल्टेज स्रोतों को लघु परिपथित कर देते हैं और सभी धारा स्रोतों को खुला परिपथित कर देते हैं।

R_th = 10||15 + 5Ω

\(= \frac{{10 \times 15}}{{25}} + 5{\rm{\Omega }}\)

= 6 + 5 = 11Ω

अतः यदि R_L = R_th = 11Ω है, तो भार में अधिकतम शक्ति स्थानांतरित होती है।

अनुनाद पर श्रेणी RLC परिपथ में प्रेरणिक प्रतिघात (X_L) धारिता प्रतिघात (X_C) के समान होता है। परिपथ पूर्ण रूप से प्रतिरोधक बन जाता है।

अनुनाद पर X_L = X_C

अनुनाद पर प्रतिबाधा:

\(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{X_L} - {X_C}} \right)}^2}} = R\)

अतः प्रतिबाधा अनुनाद पर न्यूनतम होती है।

धारा \(I = \frac{V}{Z}\)

KCL से हमें प्राप्त होता है कि:

I1 + I4 = I2 + I3

7 + 3 = 2 + I3

I3 = 8 A

दिया गया है कि, प्रेरकत्व (L) = 5 हेनरी

धारा (I) = 6 एम्पियर

प्रेरक में संग्रहीत ऊर्जा इस प्रकार है,

\(E = \frac{1}{2}L{I^2} = \frac{1}{2} \times 5 \times {6^2} = 90\;J\)

संकल्पना:

नीचे दिया गया समीकरण प्रतिरोध ज्ञात करने की विधि को दर्शाता है:

प्रतिरोधक रंग कोडिंग एक प्रतिरोधक के प्रतिरोधी मान और इसके प्रतिशत सहिष्णुता की आसानी से पहचान करने के लिए रंगीन बैंड का उपयोग करता है। प्रतिरोधक रंग कूट अंकन सदैव एक समय पर बाएँ से दाएँ प्रारंभ होकर एक बैंड को पढ़ता है, जिसके साथ दाएँ पक्ष की ओर उन्मुख बड़ी चौड़ाई वाला सहिष्णुता बैंड इसके सहिष्णुता को दर्शाता है। 

प्रतिरोध का मान निम्न रूप में दिया गया है:

R = AB × C ± D%

जहाँ,

‘A’ और ‘B’ प्रतिरोध (ओम) की पहली दो महत्वपूर्ण आकृतियों को दर्शाता है। 

‘C’ दशमलव गुणक को दर्शाता है। 

‘D’ प्रतिशत में सहिष्णुता को दर्शाता है। 

प्रतिरोधक रंग कूट की तालिका नीचे दी गयी है:

सुनहरे रंग का कोड 5% सहिष्णुता को दर्शाता है।

Shortcut Trick

BB ROY Great Britain Very Good Watch Gold and Silver

B - Black (0)

B - Brown (1)

R - Red (2)

O - Orange (3)

Y - Yellow (4)

G - Green (5)

B - Blue (6)

V - Violet (7)

G - Grey (8)

W - White (9)

Tolerance - Gold(5%) and Silver(10%)

व्यास बढ़ने पर तांबे के तार का प्रतिरोध कम हो जाता है।

स्पष्टीकरण:

तांबे का प्रतिरोध तार के व्यास के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए जब व्यास घटता है तब तांबे के तार का प्रतिरोध बढ़ता है।

\(R = \frac{{\rho L}}{A}\)

और तांबे में प्रतिरोध का धनात्मक तापमान गुणांक होता है अर्थात, तापमान बढ़ने से प्रतिरोध बढ़ता है।

विभिन्न सामग्री के प्रतिरोध पर तापमान का प्रभाव निम्नानुसार है:

चालक: जब चालक सामग्री का तापमान बढ़ता है, तो उस विशेष सामग्री का प्रतिरोध बढ जाता है।

अवरोधक: जब सामग्री का तापमान बढ़ता है,तो उस विशेष सामग्री का प्रतिरोध कम हो जाता है।

अर्धचालकः जब सामग्री का तापमान बढ़ता है, तो उस विशेष सामग्री का प्रतिरोध कम हो जाता है।

कार्बन एक अधातु और अर्धचालक है और तापमान में वृद्धि के साथ इसका प्रतिरोध कम हो जाता है।

कांस्टेंटन एक तांबा-निकल मिश्र धातु है जिसमें उच्च प्रतिरोधकता होती है और इसका उपयोग तापयुग्म और विद्युत प्रतिरोधक तापन में किया जाता है। इसमें 60% निकेल और 40% तांबा होता है। इसमें तापमान की विस्तृत श्रेणी पर स्थिर प्रतिरोधकता होती है।