ExamBro
ExamBro
enEnglishhiहिन्दीguગુજરાતી
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 :
image

  1. A ફક્ત ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન
  2. B જોકીની સ્થિતિને અનુલક્ષીને કોઈ કોણાવર્તન થશે નહીં
  3. C ફક્ત જમણી બાજુનું કોણાવર્તન
  4. D બંને જમણી બાજુનું અને ડાબી બાજુનું કોણાવર્તન અને સંતુલન બિંદુ પર, કોઈ કોણાવર્તન નહીં
Verified Solution

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.
Same subject
Explore more questions on app
From NEET
Explore more questions on app