JEE Mains · Physics · STD 11 - मात्रक, विमाएँ और मापन
- JEE Mains 2026
- कठिन
- MCQ
दिए गए समीकरण \(H = \dfrac{x^p \epsilon^q E^r}{t^s}\) पर विचार कीजिए, जहाँ \(H=\) चुंबकीय क्षेत्र; \(E=\) विद्युत क्षेत्र, \(\epsilon=\) विद्युतशीलता, \(x=\) दूरी, \(t=\) समय है। क्रमशः \(p, q, r\) और \(s\) के मान हैं:
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उत्तर और हल
सही उत्तर
(A) \(1, 1, 1, 1\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
दी गई भौतिक राशियों के विमीय सूत्र हैं:
चुंबकीय क्षेत्र \([H] = [M^0 L^{-1} T^0 A^1]\)
दूरी \([x] = [M^0 L^1 T^0 A^0]\)
विद्युतशीलता \([\epsilon] = [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]\)
विद्युत क्षेत्र \([E] = [M^1 L^1 T^{-3} A^{-1}]\)
समय \([t] = [M^0 L^0 T^1 A^0]\)
दिए गए समीकरण \(H = \dfrac{x^p \epsilon^q E^r}{t^s}\) को विमीय रूप में इस प्रकार लिख सकते हैं:
\([M^0 L^{-1} T^0 A^1] = [L]^p [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]^q [M L T^{-3} A^{-1}]^r [T]^{-s}\)
दाहिनी ओर \(M, L, T\) और \(A\) की घातों को संयोजित करने पर:
\([M^0 L^{-1} T^0 A^1] = [M^{-q+r} L^{p-3q+r} T^{4q-3r-s} A^{2q-r}]\)
दोनों पक्षों से संबंधित मूल राशियों की घातों की तुलना करने पर:
\(M\) के लिए: \(0 = -q + r \implies q = r\)
\(A\) के लिए: \(1 = 2q - r\)
\(A\) के समीकरण में \(r = q\) रखने पर:
\(1 = 2q - q \implies q = 1\)
चूँकि \(q = r\) है, अतः हमें \(r = 1\) प्राप्त होता है।
\(L\) के लिए: \(-1 = p - 3q + r\)
\(q = 1\) और \(r = 1\) रखने पर:
\(-1 = p - 3(1) + 1 \implies -1 = p - 2 \implies p = 1\)
\(T\) के लिए: \(0 = 4q - 3r - s\)
\(q = 1\) और \(r = 1\) रखने पर:
\(0 = 4(1) - 3(1) - s \implies 0 = 1 - s \implies s = 1\)
इस प्रकार, मान \(p = 1\), \(q = 1\), \(r = 1\) और \(s = 1\) हैं।
उत्तर: \(1, 1, 1, 1\)
चुंबकीय क्षेत्र \([H] = [M^0 L^{-1} T^0 A^1]\)
दूरी \([x] = [M^0 L^1 T^0 A^0]\)
विद्युतशीलता \([\epsilon] = [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]\)
विद्युत क्षेत्र \([E] = [M^1 L^1 T^{-3} A^{-1}]\)
समय \([t] = [M^0 L^0 T^1 A^0]\)
दिए गए समीकरण \(H = \dfrac{x^p \epsilon^q E^r}{t^s}\) को विमीय रूप में इस प्रकार लिख सकते हैं:
\([M^0 L^{-1} T^0 A^1] = [L]^p [M^{-1} L^{-3} T^4 A^2]^q [M L T^{-3} A^{-1}]^r [T]^{-s}\)
दाहिनी ओर \(M, L, T\) और \(A\) की घातों को संयोजित करने पर:
\([M^0 L^{-1} T^0 A^1] = [M^{-q+r} L^{p-3q+r} T^{4q-3r-s} A^{2q-r}]\)
दोनों पक्षों से संबंधित मूल राशियों की घातों की तुलना करने पर:
\(M\) के लिए: \(0 = -q + r \implies q = r\)
\(A\) के लिए: \(1 = 2q - r\)
\(A\) के समीकरण में \(r = q\) रखने पर:
\(1 = 2q - q \implies q = 1\)
चूँकि \(q = r\) है, अतः हमें \(r = 1\) प्राप्त होता है।
\(L\) के लिए: \(-1 = p - 3q + r\)
\(q = 1\) और \(r = 1\) रखने पर:
\(-1 = p - 3(1) + 1 \implies -1 = p - 2 \implies p = 1\)
\(T\) के लिए: \(0 = 4q - 3r - s\)
\(q = 1\) और \(r = 1\) रखने पर:
\(0 = 4(1) - 3(1) - s \implies 0 = 1 - s \implies s = 1\)
इस प्रकार, मान \(p = 1\), \(q = 1\), \(r = 1\) और \(s = 1\) हैं।
उत्तर: \(1, 1, 1, 1\)
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