ExamBro
ExamBro
enEnglishhiहिन्दीguગુજરાતી
JEE Mains · Physics · STD 12 - પ્રવાહ વિદ્યુત
  • JEE Mains 2016
  • અઘરું
  • MCQ

ટોસ્ટર માટે તાપમાન આધારિત અવરોધ \(R\left( T \right) = {R_0}\left[ {1 + \alpha \left( {T - {T_0}} \right)} \right]\) મુજબ આપવામાં આવે છે. \({T_0} = 300\,K\) તાપમાને અવરોધ \(R = 100\,\Omega \) અને \(T = 500\,K\) તાપમાને અવરોધ \(R = 120\,\Omega \) છે. ટોસ્ટર \(200\, V\) ના સ્ત્રોત સાથે જોડેલ છે અને તેનું તાપમાન અચળ રીતે \(30\, s\) \(300\;K\) થી વધીને \(500\, K\) થાય છે.આ તાપમાન વધારવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડ્યું હશે?

જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
ચકાસાયેલ ઉકેલ

જવાબ અને ઉકેલ

સાચો જવાબ

(D) \(400\,\ln \,\frac{5}{6}\,J\)

પગલાવાર ઉકેલ

વિગતવાર સમજૂતી

\(R(T)=R_{o}\left(1+\alpha\left(T-T_{o}\right)\right)\)

Applying boundary conditions, \(120=100(1+200 \alpha)\)

\(\alpha=10^{-3} \,K^{-1}\)

It is given that temperature increases at a constant rate from \(300\, \mathrm{K}\) to \(500 \,\mathrm{K}\) in \(30\, \mathrm{s}\). Hence, \(T(t)=300+20 t / 3\)

By Joule's Law, heat dissipated in a resistor is given by:

\(W=\int_{0}^{30} \frac{V^{2}}{R} d t\)

\(=\int_{0}^{30} \frac{V^{2}}{R_{0}\left(1+\alpha\left(T-T_{0}\right)\right)} d t\)

\(=\frac{V^{2}}{R_{o}} \int_{0}^{30} \frac{1}{(1+20 \alpha t / 3)} d t\)

Solving, \(W=400 \ln (6 / 5)\)

Work done on resistor \(=-W=400 \ln (5 / 6) \,J\)

એ જ વિષય
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ
JEE Mains માંથી
એપમાં વધુ પ્રશ્નો જુઓ