ExamBro
ExamBro
enEnglishhiहिन्दीguગુજરાતી
JEE Mains · Physics · STD 12 - પ્રવાહ વિદ્યુત
  • JEE Mains 2026
  • અઘરું
  • MCQ

નીચેની આકૃતિનો અભ્યાસ કરો. \(I_1\), \(I_2\) અને \(I_3\) ના મૂલ્યો __________ છે.

જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
ચકાસાયેલ ઉકેલ

જવાબ અને ઉકેલ

સાચો જવાબ

(A) \(I_1 = 2.5\) A, \(I_2 = 1.875\) A, \(I_3 = 1.875\) A

પગલાવાર ઉકેલ

વિગતવાર સમજૂતી

સુપરપોઝિશનના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, આપણે એક સમયે એક જ સ્ત્રોત સક્રિય રાખીને પરિપથનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ.

સ્થિતિ 1: ફક્ત \(10\text{ V}\) સ્ત્રોત સક્રિય છે (\(5\text{ V}\) સ્ત્રોતને શોર્ટ સર્કિટથી બદલવામાં આવે છે).

\(5\text{ V}\) સ્ત્રોતને શોર્ટ કરવામાં આવતા, બ્રિજના ઉપરના અને નીચેના નોડ સીધા વાયર વડે જોડાયેલા છે, જે વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ બનાવે છે.

સંતુલન તપાસી રહ્યા છીએ:
ડાબી ભુજાનો ગુણોત્તર: \(\dfrac{4}{4} = 1\)
જમણી ભુજાનો ગુણોત્તર: \(\dfrac{2}{2} = 1\)

ગુણોત્તર સમાન છે, તેથી બ્રિજ સંતુલિત છે. આથી, બે નોડને જોડતી મધ્ય શાખામાંથી કોઈ પ્રવાહ વહેતો નથી, અને \(10\text{ V}\) સ્ત્રોત દ્વારા \(I_2\) માં ફાળો \(0\text{ A}\) છે.

સંતુલિત બ્રિજનો સમતુલ્ય અવરોધ:
\((4 + 2)\,\Omega \parallel (4 + 2)\,\Omega = 6\,\Omega \parallel 6\,\Omega = 3\,\Omega\)

શ્રેણીમાં રહેલા \(1\,\Omega\) અવરોધ સહિત કુલ અવરોધ:
\(R_{eq} = 3 + 1 = 4\,\Omega\)

\(10\text{ V}\) સ્ત્રોતમાંથી ખેંચાયેલો પ્રવાહ:
\(I_{1(10V)} = \dfrac{10}{4} = 2.5\text{ A}\)

આ પ્રવાહ બે \(6\,\Omega\) શાખાઓ વચ્ચે સમાન રીતે વિભાજીત થાય છે, તેથી નીચેના \(4\,\Omega\) અવરોધમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ છે:
\(I_{3(10V)} = \dfrac{2.5}{2} = 1.25\text{ A}\)

સ્થિતિ 2: ફક્ત \(5\text{ V}\) સ્ત્રોત સક્રિય છે (\(10\text{ V}\) સ્ત્રોતને શોર્ટ સર્કિટથી બદલવામાં આવે છે).

હવે \(5\text{ V}\) સ્ત્રોત ઉપરના અને નીચેના નોડ વચ્ચે લાગુ પાડવામાં આવે છે, અને \(1\,\Omega\) અવરોધ ડાબા અને મધ્ય નોડ વચ્ચેની મધ્ય શાખામાં આવેલો છે.

ડાબી શાખા માટે (શ્રેણીમાં \(4\,\Omega\) અને \(4\,\Omega\)), મધ્યબિંદુ પરનો સ્થિતિમાન \(\dfrac{5}{2} = 2.5\text{ V}\) છે.
જમણી શાખા માટે (શ્રેણીમાં \(2\,\Omega\) અને \(2\,\Omega\)), મધ્યબિંદુ પરનો સ્થિતિમાન પણ \(\dfrac{5}{2} = 2.5\text{ V}\) છે.

કારણ કે બંને મધ્યબિંદુઓ સમાન સ્થિતિમાને છે, તેથી \(1\,\Omega\) મધ્ય શાખામાંથી કોઈ પ્રવાહ વહેતો નથી. આથી, \(5\text{ V}\) સ્ત્રોત દ્વારા \(I_1\) માં ફાળો \(0\text{ A}\) છે.

\(5\text{ V}\) સ્ત્રોત દ્વારા દેખાતો સમતુલ્ય અવરોધ:
\((4 + 4)\,\Omega \parallel (2 + 2)\,\Omega = 8\,\Omega \parallel 4\,\Omega = \dfrac{8 \times 4}{8 + 4} = \dfrac{8}{3}\,\Omega\)

\(5\text{ V}\) સ્ત્રોત દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો કુલ પ્રવાહ:
\(I_{2(5V)} = \dfrac{5}{8/3} = \dfrac{15}{8} = 1.875\text{ A}\)

ડાબી શાખામાંથી (જેમાં નીચેનો \(4\,\Omega\) અવરોધ શામેલ છે) પસાર થતો પ્રવાહ:
\(I_{3(5V)} = \dfrac{5}{8} = 0.625\text{ A}\)

સુપરપોઝિશન લાગુ પાડતા:
\(I_1 = I_{1(10V)} + I_{1(5V)} = 2.5 + 0 = 2.5\text{ A}\)
\(I_2 = I_{2(10V)} + I_{2(5V)} = 0 + 1.875 = 1.875\text{ A}\)
\(I_3 = I_{3(10V)} + I_{3(5V)} = 1.25 + 0.625 = 1.875\text{ A}\)

આમ, સાચો વિકલ્પ \((1)\ I_1 = 2.5\text{ A},\ I_2 = 1.875\text{ A},\ I_3 = 1.875\text{ A}\) છે.
એ જ વિષય
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ
JEE Mains માંથી
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ