JEE Mains · Physics · STD 12 -પ્રત્યાવર્તી પ્રવાહ
- JEE Mains 2024
- અઘરું
- MCQ
\(50 \Omega\) નો (શુદ્ધ) પ્રતિરોધક લોડને \(V(t)=220 \sin 100 \pi t\) વોલ્ટનો ઉલટસૂલટ વોલ્ટેજ લગાડવામાં આવે છે. મહત્તમ (પીક) મૂલ્યના અડધા મૂલ્યથી મહત્તમ મૂલ્ય સુધી પ્રવાહને પહોંચવા માટે લાગતો સમય _______ છે.
જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(B) \(3.3 \mathrm{~ms}\)
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી
અલ્ટરનેટિંગ વોલ્ટેજનું આપેલું સમીકરણ:
\( V(t) = 220 \sin(100 \pi t) \)
આ સમીકરણને પ્રમાણિત અલ્ટરનેટિંગ વોલ્ટેજ સમીકરણ \( V(t) = V_0 \sin(\omega t) \) સાથે સરખાવતા, આપણને મળે છે:
મહત્તમ વોલ્ટેજ, \( V_0 = 220\text{ V} \)
કોણીય આવૃત્તિ, \( \omega = 100 \pi\text{ rad/s} \)
શુદ્ધ અવરોધક લોડ માટે, પ્રવાહ \( I(t) \) વોલ્ટેજ સાથે સમાન કલા (phase) માં હોય છે અને તેને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
\( I(t) = I_0 \sin(\omega t) \) (જ્યાં \( I_0 \) એ પ્રવાહનું મહત્તમ મૂલ્ય છે)
પગલું 1: પ્રવાહ તેના મહત્તમ મૂલ્યના અડધા \( \left(\frac{I_0}{2}\right) \) સુધી પહોંચે તે સમય \( t_1 \) શોધવો:
\( I(t_1) = \frac{I_0}{2} \)
\( I_0 \sin(\omega t_1) = \frac{I_0}{2} \)
\( \sin(\omega t_1) = \frac{1}{2} \)
\( \omega t_1 = \frac{\pi}{6} \implies t_1 = \frac{\pi}{6\omega} \)
પગલું 2: પ્રવાહ તેના પૂર્ણ મહત્તમ મૂલ્ય \( (I_0) \) સુધી પહોંચે તે સમય \( t_2 \) શોધવો:
\( I(t_2) = I_0 \)
\( I_0 \sin(\omega t_2) = I_0 \)
\( \sin(\omega t_2) = 1 \)
\( \omega t_2 = \frac{\pi}{2} \implies t_2 = \frac{\pi}{2\omega} \)
પગલું 3: અડધા મહત્તમ મૂલ્યથી પૂર્ણ મહત્તમ મૂલ્ય સુધી વધવા માટે લાગતો સમય \( t \) શોધવો:
\( t = t_2 - t_1 = \frac{\pi}{2\omega} - \frac{\pi}{6\omega} \)
\( t = \frac{3\pi - \pi}{6\omega} = \frac{2\pi}{6\omega} = \frac{\pi}{3\omega} \)
તમારા પ્રશ્નની સમજૂતી (\( \frac{\pi}{3\omega} = \frac{\pi}{300\pi} \) કેવી રીતે આવ્યું):
આપેલા વોલ્ટેજ સમીકરણ પરથી આપણને \( \omega = 100\pi \) મળેલ છે, તેથી છેદ (denominator) માં આ કિંમત મૂકતા:
\( 3\omega = 3 \times 100\pi = 300\pi \)
હવે, સમયના સમીકરણમાં \( \omega = 100\pi \) મૂકતા:
\( t = \frac{\pi}{3 \times 100\pi} = \frac{\pi}{300\pi} \)
\( t = \frac{1}{300}\text{ સેકન્ડ} \)
સેકન્ડને મિલિસેકન્ડમાં ફેરવતા (\( 1\text{ s} = 1000\text{ ms} \)):
\( t = \frac{1}{300} \times 1000\text{ ms} = \frac{10}{3}\text{ ms} \approx 3.33\text{ ms} \)
તેથી, સાચો વિકલ્પ B છે.
\( V(t) = 220 \sin(100 \pi t) \)
આ સમીકરણને પ્રમાણિત અલ્ટરનેટિંગ વોલ્ટેજ સમીકરણ \( V(t) = V_0 \sin(\omega t) \) સાથે સરખાવતા, આપણને મળે છે:
મહત્તમ વોલ્ટેજ, \( V_0 = 220\text{ V} \)
કોણીય આવૃત્તિ, \( \omega = 100 \pi\text{ rad/s} \)
શુદ્ધ અવરોધક લોડ માટે, પ્રવાહ \( I(t) \) વોલ્ટેજ સાથે સમાન કલા (phase) માં હોય છે અને તેને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
\( I(t) = I_0 \sin(\omega t) \) (જ્યાં \( I_0 \) એ પ્રવાહનું મહત્તમ મૂલ્ય છે)
પગલું 1: પ્રવાહ તેના મહત્તમ મૂલ્યના અડધા \( \left(\frac{I_0}{2}\right) \) સુધી પહોંચે તે સમય \( t_1 \) શોધવો:
\( I(t_1) = \frac{I_0}{2} \)
\( I_0 \sin(\omega t_1) = \frac{I_0}{2} \)
\( \sin(\omega t_1) = \frac{1}{2} \)
\( \omega t_1 = \frac{\pi}{6} \implies t_1 = \frac{\pi}{6\omega} \)
પગલું 2: પ્રવાહ તેના પૂર્ણ મહત્તમ મૂલ્ય \( (I_0) \) સુધી પહોંચે તે સમય \( t_2 \) શોધવો:
\( I(t_2) = I_0 \)
\( I_0 \sin(\omega t_2) = I_0 \)
\( \sin(\omega t_2) = 1 \)
\( \omega t_2 = \frac{\pi}{2} \implies t_2 = \frac{\pi}{2\omega} \)
પગલું 3: અડધા મહત્તમ મૂલ્યથી પૂર્ણ મહત્તમ મૂલ્ય સુધી વધવા માટે લાગતો સમય \( t \) શોધવો:
\( t = t_2 - t_1 = \frac{\pi}{2\omega} - \frac{\pi}{6\omega} \)
\( t = \frac{3\pi - \pi}{6\omega} = \frac{2\pi}{6\omega} = \frac{\pi}{3\omega} \)
તમારા પ્રશ્નની સમજૂતી (\( \frac{\pi}{3\omega} = \frac{\pi}{300\pi} \) કેવી રીતે આવ્યું):
આપેલા વોલ્ટેજ સમીકરણ પરથી આપણને \( \omega = 100\pi \) મળેલ છે, તેથી છેદ (denominator) માં આ કિંમત મૂકતા:
\( 3\omega = 3 \times 100\pi = 300\pi \)
હવે, સમયના સમીકરણમાં \( \omega = 100\pi \) મૂકતા:
\( t = \frac{\pi}{3 \times 100\pi} = \frac{\pi}{300\pi} \)
\( t = \frac{1}{300}\text{ સેકન્ડ} \)
સેકન્ડને મિલિસેકન્ડમાં ફેરવતા (\( 1\text{ s} = 1000\text{ ms} \)):
\( t = \frac{1}{300} \times 1000\text{ ms} = \frac{10}{3}\text{ ms} \approx 3.33\text{ ms} \)
તેથી, સાચો વિકલ્પ B છે.
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- \(100\) pF કેપેસિટન્સ ધરાવતા એક ગોળાને \(100\) V ના સ્થિતિમાન સુધી વિદ્યુતભારિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે બીજો સમાન વિદ્યુતભાર રહિત ધાતુનો ગોળો વિદ્યુતભારિત ગોળાના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે, ત્યારે જ્યારે તેઓ એકબીજાને સ્પર્શે છે ત્યારે આ ગોળાઓમાં સંગ્રહિત કુલ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર \(\alpha \times 10^{-7}\) J છે. \(\alpha\) નું મૂલ્ય __________ છે. (ગોળાઓનું સંયુક્ત કેપેસિટન્સ \(200\) pF છે)JEE Mains 2026 અઘરું
- નીચે બે કથનો આપેલા છે. કથન \((I)\) : પ્લાન્ક અચળાંક અને કોણીય વેગમાન સમાન પરિમાણ ધરાવે છે. કથન \((II)\) : રેખીય વેગમાન અને બળના આઘાત સમાન પરિમાણ ધરાવે છે. ઉપર્યુક્ત કથનોના સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો :JEE Mains 2024 અઘરું
- ચલિત કૂંડળી ગેલ્વેનોમીટર (MCG) નો વિચાર કરો:
A. ચલિત કૂંડળી ગેલ્વેનોમીટરમાં મરોડ અચળાંકનું પારિમાણિક સૂત્ર \(\left[\mathrm{ML}^2 \mathrm{~T}^{-2}\right]\) છે.
B. પ્રવાહ સંવેદિતા વધારવાથી વોલ્ટેજ સંવેદિતામાં વધારો થાય તે જરૂરી નથી.
C. જો આપણે આંટાઓની સંખ્યા \((\mathrm{N})\) ને બમણી \((2 \mathrm{~N})\) કરીએ, તો વોલ્ટેજ સંવેદિતા બમણી થાય છે.
D. MCG ને ગેલ્વેનોમીટર સાથે સમાંતરમાં મોટા મૂલ્યનો શંટ અવરોધ જોડીને એમીટરમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.
E. MCG ની પ્રવાહ સંવેદિતા કૂંડળીના આંટાઓની સંખ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:JEE Mains 2025 મધ્યમ - બે પ્રક્ષિપ્તો \(A\) અને \(B\) ને \(400 \mathrm{~m}\) ઊંચા ટાવરની ટોચ પરથી ઊર્ધ્વ દિશા સાથે અનુક્રમે \(45^{\circ}\) અને \(60^{\circ}\) ના કોણે ફેંકવામાં આવે છે. જો તેમની અવધિઓ (રેન્જ) સમાન હોય તેમની પ્રક્ષિત્ત ઝડપોનો ગુણોત્તર \(v_{\mathrm{A}}: v_{\mathrm{B}}\) _______ થશે. \(\text { [ } \left.g=10 \mathrm{~ms}^{-2} \mathrm{\epsilon}\right]\)JEE Mains 2024 અઘરું
- \(a=1 \mathrm{~m}\) બાજુવાળો એક ચોરસ ગાળો \(\mathrm{q}=1 \mathrm{C}\) બિંદુવત્ત વિદ્યુતભારની સામે લંબ રૂપે રાખેલ છે. છાયાંકિત પ્રદેશમાંથી વિદ્યુત ક્ષેત્રનું ફ્લક્સ \(\frac{5}{\mathrm{p}} \times \frac{1}{\varepsilon_0} \frac{\mathrm{Nm}^2}{\mathrm{C}}\) છે, જ્યાં p નું મૂલ્ય _____ છે.
JEE Mains 2025 સરળ - \(40\,^oC\) તાપમાને રહેલ એક \(1\, mm\)નો બ્રાસનો તાર છત પર લટકાવેલ છે. એક \(M\) દળને તારના છેડે લટકાવેલ છે.જયારે તારનું તાપમાન \(40\,^oC\) થી \(20\,^oC\) થાય ત્યારે તે પોતાની મૂળ લંબાઈ \(0.2\, m\) પ્રાપ્ત કરે છે.તો દળ \(M\) નું મૂલ્ય લગભગ ...... \(kg\) હશે? ( રેખીય પ્રસરણનો પ્રસરણણાંક અને બ્રાસનો યંગ મોડ્યુલસ અનુક્રમે \(10^{-5}/^oC\) અને \(10^{11}\, N/m^2\),; \(g = 10\, ms^{-2}\))JEE Mains 2019 અઘરું
JEE Mains ના વધુ PYQ
- આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એક \(R=3\, {m}\) ત્રિજયાના અર્ધગોળા ટોચ પરથી એક નાનો બ્લોક નીચે તરફ સરકે છે. બ્લોક જ્યારે ગોળાની સાથે સંપર્ક ગુમાવે તે ઊંચાઈ \(h\) કેટલા \(...... \;\;m\).હશે? (બ્લોક અને ગોળા વચ્ચે કોઈ ઘર્ષણ નથી તેમ ધારો)
JEE Mains 2021 અઘરું - \(r=4.0 \,mm\) ત્રિજ્યાના એક નળાકારીય તારમાં પ્રવાહ ધનતા \(1.0 \times 10^{6} \,A / m ^{2}\) છે અને તે તારના આડછેદ પર નિયમિત છે. તારના બહારના ભાગમાં ત્રિજ્યાવર્તી અંતરો \(\frac{r}{2}\) અને \(r\) ની વચ્ચે પ્રવાહ \(x \pi\) \(A\) છે. \(x\) નું મૂલ્ચ ......... હશે.JEE Mains 2022 અઘરું
- રધરફોર્ડના આલ્ફા-કણના પ્રકીર્ણન પ્રયોગમાં, ફક્ત થોડાક જ આલ્ફા-કણો પાછા ફેંકાય છે, કારણ કે
A. સોનાના પરમાણુના કદની સરખામણીમાં સોનાના ન્યુક્લિયસનું કદ ખૂબ નાનું છે.
B. આલ્ફા-કણ અને સોનાના ન્યુક્લિયસનો વિદ્યુતભાર સમાન છે.
C. થોડાક આલ્ફા-કણો માટે સંઘાત પ્રાચલ (impact parameter) ન્યૂનતમ હોય છે.
D. થોડાક આલ્ફા-કણો ખૂબ ઊંચી ગતિઊર્જા ધરાવે છે.
E. ફક્ત થોડાક જ આલ્ફા-કણો ન્યુક્લિયસ સાથે સીધી (હેડ-ઑન) અથડામણ અનુભવે છે.
નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો જવાબ પસંદ કરો:JEE Mains 2026 મધ્યમ