JEE Mains · Physics · STD 12 - अर्द्धचालक इलेक्ट्रॉनिकी-पदार्थ, युक्तियाँ तथा सरल परिपथ
- JEE Mains 2026
- कठिन
- MCQ
LED की अधिकतम निर्धारित शक्ति \(2\) mW है और इसे नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए अनुसार \(5\) V के निवेशी वोल्टता वाले परिपथ में उपयोग किया जाता है। प्रतिरोध \(R_S\) से प्रवाहित धारा \(0.5\) mA है। LED को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए प्रतिरोध \(R_S\) का न्यूनतम मान _______ k\(\Omega\) है।

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उत्तर और हल
सही उत्तर
(B) \(2\)
चरण-दर-चरण हल
विस्तृत व्याख्या
चूँकि उत्क्रम अभिनत डायोड शाखा खुले परिपथ की तरह कार्य करती है, श्रेणीक्रम प्रतिरोधक \(R_S\) से प्रवाहित संपूर्ण धारा LED से होकर प्रवाहित होती है:
\(I_{\text{LED}} = I_{R_S} = 0.5\text{ mA}\)
सीमांत स्थिति में जहाँ LED अपनी अधिकतम निर्धारित शक्ति \(2\text{ mW}\) का क्षय करती है:
\(P_{\text{LED}} = V_{\text{LED}} \cdot I_{\text{LED}}\)
\(V_{\text{LED}} = \dfrac{P_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}}} = \dfrac{2\text{ mW}}{0.5\text{ mA}} = 4\text{ V}\)
लूप पर किरचॉफ का वोल्टता नियम लागू करने पर:
\(V_{\text{input}} - V_{R_S} - V_{\text{LED}} = 0\)
\(5 - (I_{R_S} \cdot R_S) - 4 = 0\)
\(I_{R_S} \cdot R_S = 1\text{ V}\)
\(R_S = \dfrac{1\text{ V}}{0.5 \times 10^{-3}\text{ A}} = 2000\ \Omega = 2\text{ k}\Omega\)
अतः, सही विकल्प \((2)\ 2\) है।
\(I_{\text{LED}} = I_{R_S} = 0.5\text{ mA}\)
सीमांत स्थिति में जहाँ LED अपनी अधिकतम निर्धारित शक्ति \(2\text{ mW}\) का क्षय करती है:
\(P_{\text{LED}} = V_{\text{LED}} \cdot I_{\text{LED}}\)
\(V_{\text{LED}} = \dfrac{P_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}}} = \dfrac{2\text{ mW}}{0.5\text{ mA}} = 4\text{ V}\)
लूप पर किरचॉफ का वोल्टता नियम लागू करने पर:
\(V_{\text{input}} - V_{R_S} - V_{\text{LED}} = 0\)
\(5 - (I_{R_S} \cdot R_S) - 4 = 0\)
\(I_{R_S} \cdot R_S = 1\text{ V}\)
\(R_S = \dfrac{1\text{ V}}{0.5 \times 10^{-3}\text{ A}} = 2000\ \Omega = 2\text{ k}\Omega\)
अतः, सही विकल्प \((2)\ 2\) है।
Physics के और प्रश्न
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JEE Mains 2017 कठिन
JEE Mains के और PYQ
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