NEET · Physics · STD 12 - 3. current electricity
મીટર બ્રિજ પ્રયોગમાં (આકૃતિ જુઓ), કોષ, \(E\), અને ગૅલ્વેનોમીટર, \(G\), ના સ્થાન અદલાબદલી કરવામાં આવે છે. ગૅલ્વેનોમીટરમાં આપણે શું અવલોકન કરીશું :

- A ફક્ત ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન
- B જોકીની સ્થિતિને અનુલક્ષીને કોઈ કોણાવર્તન થશે નહીં
- C ફક્ત જમણી બાજુનું કોણાવર્તન
- D બંને જમણી બાજુનું અને ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન અને સંતુલન બિંદુ પર, કોઈ કોણાવર્તન નહીં
Answer & Solution
Correct Answer
(D) બંને જમણી બાજુનું અને ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન અને સંતુલન બિંદુ પર, કોઈ કોણાવર્તન નહીં
Step-by-step Solution
Detailed explanation
(D) બંને જમણી બાજુનું અને ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન અને સંતુલન બિંદુ પર, કોઈ કોણાવર્તન નહીં
પરિપથના નોડ્સને નીચે મુજબ ઓળખીએ:
નોડ A: ડાબી L-આકારની ધાતુની પટ્ટી.
નોડ B: જમણી L-આકારની ધાતુની પટ્ટી.
નોડ C: મધ્યસ્થ ધાતુની પટ્ટી.
નોડ D: તાર પરનું બિંદુ જ્યાં જોકી સ્પર્શે છે.
પરિપથના ચાર ભુજમાં અવરોધો નીચે મુજબ છે:
1. A અને C વચ્ચેનો અવરોધ \(R_1\) છે.
2. B અને C વચ્ચેનો અવરોધ \(R_2\) છે.
3. A અને D વચ્ચેનો અવરોધ \(R_{A D}\) (મીટર બ્રિજના તારનો ડાબો ભાગ) છે.
4. B અને D વચ્ચેનો અવરોધ \(R_{D B}\) (મીટર બ્રિજના તારનો જમણો ભાગ) છે.
આપેલી આકૃતિમાં, કોષ \(E\) નોડ C અને D વચ્ચે જોડાયેલો છે, અને ગૅલ્વેનોમીટર \(G\) નોડ A અને B વચ્ચે જોડાયેલું છે. આ ગોઠવણી વ્હીટસ્ટન બ્રિજ બનાવે છે.
ધારો કે નોડ D પરનું સ્થિતિમાન 0 અને નોડ C પરનું સ્થિતિમાન \(V\) છે.
કોષમાંથી આવતો પ્રવાહ નોડ C પર બે સમાંતર શાખાઓમાં વિભાજિત થાય છે: \(C \rightarrow A \rightarrow D\) અને \(C \rightarrow B \rightarrow D\).
નોડ A પરનું સ્થિતિમાન વોલ્ટેજ વિભાજક નિયમ દ્વારા અપાય છે:
\(V_A=V\left(\frac{R_{A D}}{R_1+R_{A D}}\right)\)
તેવી જ રીતે, નોડ B પરનું સ્થિતિમાન છે:
\(V_B=V\left(\frac{R_{D B}}{R_2+R_{D B}}\right)\)
ગૅલ્વેનોમીટર ત્યારે કોઈ કોણાવર્તન દર્શાવતું નથી જ્યારે તેની આસપાસનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત શૂન્ય હોય, એટલે કે \(V_A=V_B\).
\(\frac{R_{A D}}{R_1+R_{A D}}=\frac{R_{D B}}{R_2+R_{D B}}\)
\(\Rightarrow \frac{R_1+R_{A D}}{R_{A D}}=\frac{R_2+R_{D B}}{R_{D B}}\)
\(\Rightarrow \frac{R_1}{R_{A D}}+1=\frac{R_2}{R_{D B}}+1\)
\(\Rightarrow \frac{R_1}{R_{A D}}=\frac{R_2}{R_{D B}}\)
આ વ્હીટસ્ટન બ્રિજ માટેની પ્રમાણભૂત સંતુલન સ્થિતિ છે. આમ, કોષ અને ગૅલ્વેનોમીટરની અદલાબદલી કરવાથી સંતુલન સ્થિતિને અસર થતી નથી. તાર પર શૂન્ય બિંદુ હજુ પણ પ્રાપ્ત થશે.
જો જોકીને સંતુલન બિંદુની ડાબી બાજુ ખસેડવામાં આવે, તો \(R_{A D}\) ઘટે છે અને \(R_{D B}\) વધે છે, જેથી \(V_A<V_B\) થાય છે. પ્રવાહ B થી A તરફ ગૅલ્વેનોમીટર મારફતે વહેશે, જેના કારણે એક દિશામાં કોણાવર્તન થશે.
જો જોકીને સંતુલન બિંદુની જમણી બાજુ ખસેડવામાં આવે, તો \(R_{A D}\) વધે છે અને \(R_{D B}\) ઘટે છે, જેથી \(V_A>V_B\) થાય છે. પ્રવાહ A થી B તરફ વહેશે, જેના કારણે વિરુદ્ધ દિશામાં કોણાવર્તન થશે.
તેથી, જોકીની સ્થિતિના આધારે ગૅલ્વેનોમીટર બંને જમણી બાજુના અને ડાબી બાજુના કોણાવર્તન દર્શાવશે, અને સંતુલન બિંદુ પર કોઈ કોણાવર્તન નહીં દર્શાવે.
પરિપથના નોડ્સને નીચે મુજબ ઓળખીએ:
નોડ A: ડાબી L-આકારની ધાતુની પટ્ટી.
નોડ B: જમણી L-આકારની ધાતુની પટ્ટી.
નોડ C: મધ્યસ્થ ધાતુની પટ્ટી.
નોડ D: તાર પરનું બિંદુ જ્યાં જોકી સ્પર્શે છે.
પરિપથના ચાર ભુજમાં અવરોધો નીચે મુજબ છે:
1. A અને C વચ્ચેનો અવરોધ \(R_1\) છે.
2. B અને C વચ્ચેનો અવરોધ \(R_2\) છે.
3. A અને D વચ્ચેનો અવરોધ \(R_{A D}\) (મીટર બ્રિજના તારનો ડાબો ભાગ) છે.
4. B અને D વચ્ચેનો અવરોધ \(R_{D B}\) (મીટર બ્રિજના તારનો જમણો ભાગ) છે.
આપેલી આકૃતિમાં, કોષ \(E\) નોડ C અને D વચ્ચે જોડાયેલો છે, અને ગૅલ્વેનોમીટર \(G\) નોડ A અને B વચ્ચે જોડાયેલું છે. આ ગોઠવણી વ્હીટસ્ટન બ્રિજ બનાવે છે.
ધારો કે નોડ D પરનું સ્થિતિમાન 0 અને નોડ C પરનું સ્થિતિમાન \(V\) છે.
કોષમાંથી આવતો પ્રવાહ નોડ C પર બે સમાંતર શાખાઓમાં વિભાજિત થાય છે: \(C \rightarrow A \rightarrow D\) અને \(C \rightarrow B \rightarrow D\).
નોડ A પરનું સ્થિતિમાન વોલ્ટેજ વિભાજક નિયમ દ્વારા અપાય છે:
\(V_A=V\left(\frac{R_{A D}}{R_1+R_{A D}}\right)\)
તેવી જ રીતે, નોડ B પરનું સ્થિતિમાન છે:
\(V_B=V\left(\frac{R_{D B}}{R_2+R_{D B}}\right)\)
ગૅલ્વેનોમીટર ત્યારે કોઈ કોણાવર્તન દર્શાવતું નથી જ્યારે તેની આસપાસનો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત શૂન્ય હોય, એટલે કે \(V_A=V_B\).
\(\frac{R_{A D}}{R_1+R_{A D}}=\frac{R_{D B}}{R_2+R_{D B}}\)
\(\Rightarrow \frac{R_1+R_{A D}}{R_{A D}}=\frac{R_2+R_{D B}}{R_{D B}}\)
\(\Rightarrow \frac{R_1}{R_{A D}}+1=\frac{R_2}{R_{D B}}+1\)
\(\Rightarrow \frac{R_1}{R_{A D}}=\frac{R_2}{R_{D B}}\)
આ વ્હીટસ્ટન બ્રિજ માટેની પ્રમાણભૂત સંતુલન સ્થિતિ છે. આમ, કોષ અને ગૅલ્વેનોમીટરની અદલાબદલી કરવાથી સંતુલન સ્થિતિને અસર થતી નથી. તાર પર શૂન્ય બિંદુ હજુ પણ પ્રાપ્ત થશે.
જો જોકીને સંતુલન બિંદુની ડાબી બાજુ ખસેડવામાં આવે, તો \(R_{A D}\) ઘટે છે અને \(R_{D B}\) વધે છે, જેથી \(V_A<V_B\) થાય છે. પ્રવાહ B થી A તરફ ગૅલ્વેનોમીટર મારફતે વહેશે, જેના કારણે એક દિશામાં કોણાવર્તન થશે.
જો જોકીને સંતુલન બિંદુની જમણી બાજુ ખસેડવામાં આવે, તો \(R_{A D}\) વધે છે અને \(R_{D B}\) ઘટે છે, જેથી \(V_A>V_B\) થાય છે. પ્રવાહ A થી B તરફ વહેશે, જેના કારણે વિરુદ્ધ દિશામાં કોણાવર્તન થશે.
તેથી, જોકીની સ્થિતિના આધારે ગૅલ્વેનોમીટર બંને જમણી બાજુના અને ડાબી બાજુના કોણાવર્તન દર્શાવશે, અને સંતુલન બિંદુ પર કોઈ કોણાવર્તન નહીં દર્શાવે.
See the Complete Solution
Get step-by-step explanations for this and 2.5 Lakh+ more JEE, NEET & CET questions.
- Unlock all solutions
- Practice the full chapter
- Track accuracy across PYQs
4.8 rated on Google Play · 14,000+ reviews
More questions from Physics
- \(k\) જેટલો બળ અચળાંક ધરાવતી સ્પ્રિંગની લંબાઈને \(1:2:3 \) ના ગુણોત્તરમાં કાપવામાં આવે છે. તેમને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે અને નવો બળ અચળાંક \(k’\) થાય. પછી તેમને સમાંતરમાં જોડવામાં આવે છે અને બળ અચળાંક \(k’’ \) થાય છે. તો \(\frac{{{k'}}}{{{k''}}}\) કેટલો થાય?NEET 2017 Medium
- પરિમાણ \(\left[ MLT ^{-2} A ^{-2}\right]\) \(.........\)ને અનુરૂપ છે.NEET 2022 Medium
- એકબીજામાં મિશ્રણ ન થઈ શકતા હોય, તેવા પ્રવાહીઓ કે જેમની ઘનતા \(\rho\) અને \(n\rho ( n>1) \) છે, જે કોઇ પાણીમાં ભરેલાં છે.દરેક પ્રવાહીની ઊંચાઇ \(h\) છે. \(L\) લંબાઇ અને \( d\) ઘનતાના એક નળાકારને આ પાત્રમાં રાખવામાં આવે,ત્યારે આ નળાકાર આ પાત્રમાં એવી રીતે તરે છે, કે જેથી તેની અક્ષ શિરોલંબ રહે તથા પ્રવાહીમાં તેની લંબાઇ \(PL(P < 1)\) રહે છે, તો ઘનતા \(d\) કેટલી હશે?NEET 2016 Hard
- \(121\,cm\) અને \(100\,cm\) લંબાઈ ધરાવતા બે લોલકો સમાન કળામાં દોલનો કરવાનું શરૂ કરે છે. કોઈક ક્ષણે, તેઓ સમાન કળામાં, તેઓના મધ્યસ્થાને છે. આ બંને ફરીવાર સમાન કળામાં તેમનાં સરેેાશ સ્થાન (મધ્ય સ્થાને) હોય તે માટે ટૂંકા લોલક દ્વારા જરૂરી લઘુત્તમ સંખ્યાના દોલનોની સંખ્યા \(.....\)હશે.NEET 2022 Medium
- \(L\) લંબાઈના એક લાંબા તાર પર જ્યારે \(M\) દ્રવ્યમાનના એક બ્લોકને લટકાવવામાં આવે છે ત્યારે આ તારની લંબાઈ \((L + l)\) બને છે. લાંબા થયેલ આ તારમાં સંગ્રહ પામેલ સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિ ઊર્જા કેટલી હશે?NEET 2019 Easy
- \(400\; ms^{-1}\) ના સમક્ષિતિજ વેગથી ગતિ કરતી \(10\;g \) દળની એક ગોળી, \(2\; kg \) દળના લાકડાના બ્લોક સાથે અથડાય છે, જે \(5\; m\) લાંબી ખેંચાઇ ન શકે તેવી દોરીથી લટકાવેલ છે. જેના લીધે બ્લોકનું ગુરુત્વકેન્દ્ર \(10\;cm\) શિરોલંબ અંતર વધે છે. બ્લોકની સમક્ષિતિજ દિશામાં બહાર નીકળે ત્યારે ગોળીની ઝડપ (\({ms} ^{-1}\) માં) કેટલી હશે?NEET 2016 Hard
More PYQs from NEET
- \(Bt\) કપાસની જાતી કે જે બેસીલસ થૂરીએન્જેનિસ્સ \((Bt)\) નાઝેરી જનીનને દાખલ કરીને વિકસાવવામાં આવી છે તે............ સામે પ્રતિકાર દર્શાવે છે.NEET 2020 Easy
- જો અજ્ઞાત દ્રવ્ય અને અજ્ઞાત કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા સમતલ બહિર્ગોળ લેન્સ આપેલ હોય તો સ્ફેરોમીટરથી શું માપી શકાય?NEET 2020 Easy
- યંગના બે-સ્લિટનાં પ્રયોગમાં, જ્યારે \(600\,nm\) તરંગલંબાઈનો પ્રકાશાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક વિદ્યાર્થી પડદાના ચોક્કસ ભાગમાં \(8\) શાલાકાઓ જુએ છે. જો પ્રકાશની તરંગલંબાઈ બદલીને \(400\,nm\) કરવામાં આવે તો પડદાના તે જ ભાગમાં હવે તેને જોવા મળતી શલાકાઓની સંખ્યા\(....\)હશે.NEET 2022 Medium
- \(599\) સસેપ્ટીબિલિટી ધરાવતો એક લોખંડના સળિયાને \(1200\, Am ^{-1}\) ચુંબકિય ક્ષેત્ર આપવામાં આવે છે આ સળિયાના દ્રવ્યની પરમીએબીલીટી .................. છે \(\left(\mu_{0}=4 \pi \times 10^{-7}\, T\, m\, A ^{-1}\right)\)NEET 2020 Medium
- નેટાલિટી એટલેNEET 2018 Medium
- એક હાઈડ્રોકાર્બન \(85.7\,\%\) \(C\) ઘરાવે છે. જો \(42\, mg\) સંયોજન \(3.01 \times 10^{20}\) અણુઓ ઘરાવે તો સંયોજનનું અણુસૂત્ર શું હશે ?NEET 2017 Medium