३. धाराविद्युत

३. धाराविद्युत स्वाध्याय | इयत्ता नववी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान | 9th Standard Science 3. Dhara vidyut Exercise | 3. Dharavidut Swadhyay 9th science

( Note: Please don,t use dark mode. only This Page )

१. शेजारील चित्रामध्ये परामधील विद्युत उपकरणे परिपथामध्ये जोडलेली दिसत आहेत, त्यावरून खालील प्रश्नांची उत्तरे दया.

अ. घरामधील विद्युत उपकरणे कोणत्या जोडणीत जोडली आहेत?

उत्तर : समांतर जोडणी

आ. सर्व उपकरणांतील विभवांतर कसे असेल?

उत्तर : विभवांतर समान असेल

इ. उपकरणांतून जाणारी विद्युतधारासारखीच असेल का? उत्तराचे समर्थन करा.

उत्तर : वेगवेगळ्या उपकरणांवर जाणारी विद्युत धारा सारखीच असेल असे नाही.

यावरून असे दिसते की विभवांतर ( V ) समान असले तरी रोध ( R ) वेगळा असल्यास विद्युतधारा ( I ) वेगळी असते.

ई. घरामधील विदयुत परिपथाची जोडणी या पद्धतीने का केली जाते ?

उत्तर : एखादी उपक्रम बंद पडले तरी इतर उपकरणे चालू राहतात.

उ. या उपकरणांतील T.V. बंद पडल्यास संपूर्ण विदयुत परिपथ खंडित होईल का ? उत्तराचे समर्थन करा.

उत्तर: TV बंद पडल्यास संपूर्ण विद्युत परिपथ खंडित होणार नाही, कारण उपकरणे समांतर जोडणी जोडलेले आहेत.

२. विदयुत परिपथात जोडल्या जाणाऱ्या घटकांची चिन्हे तक्त्यात दिली आहेत. ती आकृतीत योग्य ठिकाणी जोडून परिपथ पूर्ण करा.

वरील परिपथाच्या साहाय्याने कोणता नियम सिद्ध करता येईल ?

(१) इलेक्ट्रॉन प्रवाहाची दिशा बाह्य परिपथातून विद्युत घटाच्या ऋण अग्राकडून धन अग्राकडे असते.

(२) विद्युतधारेची संकेतमान्य दिशा बाह्य परिपथातून विद्युत घटाच्या धन अग्रकडून ऋण अग्राकडे असते.

(३ ) परिपथातील एकूण विदयुतधारा, I = I1 + I2, येथे I1 = विदयुत रोध R मधील विदयुतधारा व I2 = व्होल्टमीटरमधील विदयुतधारा.

(४) ॲमिटरचे (तसेच व्होल्टमीटरचे) धन अग्र विदयुत घटाच्या धन अग्राला (त्या दिशेने) जोडतात आणि ऋण अग्र विदयुत घटाच्या ऋण अग्राला (त्या दिशेने) जोडतात.

(५) ॲमिटरचा विदयुत रोध अतिशय कमी (आदर्शरीत्या शून्य) असावा, म्हणजे ॲमिटरच्या जोडणीमुळे परिपथातील विदयुतधारा फारशी बदलत नाही.

(६) व्होल्टमीटरचा विदयुत रोध अतिशय उच्च (आदर्शरीत्या अपरिमित) असावा, म्हणजे व्होल्टमीटरच्या जोडणीमुळे वाहकाच्या टोकांमधील विदयुत विभवांतर फारसे बदलत नाही.

(७) विदयुतधारा (व विभवांतर) मोजण्यासाठी योग्य व्याप्ती असलेला ॲमिटर (व व्होल्टमीटर) वापरणे आवश्यक आहे. ]

३. उमेशकडे 15 व 30 रोध असणारे दोन च आहेत. त्याला विद्युत परिपथामध्ये जोडायचे आहेत. परंतु त्याने ते एक एक असे स्वतंत्र जोडले तर ते बल्ब जातात. तर

अ. त्याला बल्ब जोडत असताना कोणत्या पद्धतीने जोडावे लागतील ?

उत्तर : समांतर जोडणी

आ. वरील प्रश्नाच्या उत्तरानुसार बल्ब जोडण्याच्या पद्धतीचे गुणधर्म सांगा.

उत्तर : रोधांच्या समांतर जोडणीची गुणधर्म :

(1) समांतर जोडणीत प्रत्येक रोधाच्या दरम्यानचे विभवांतर समान असते.

(2) परिपथातून वाहणारी एकूण विदयुतधारा ही सर्व रोधांतून स्वतंत्रपणे वाहणाऱ्या विदयुतधारांच्या बेरजेइतकी असते.

(3) जोडलेल्या सर्व रोधांच्या व्यस्तांकांची बेरीज ही जोडणीच्या परिणामी रोधाच्या व्यस्तांकाइतकी असते.

(4) समांतर जोडणीचा परिणामी रोध हा त्या जोडणीतील रोधांच्या स्वतंत्र किमतीपेक्षा कमी असतो.

(5) प्रत्येक रोधातून वाहणारी विदयुतधारा ही त्या रोधाशी व्यस्तानुपाती असते.

(6) ही जोडणी परिपथातील रोध कमी करण्यासाठी वापरता येते.

इ. वरील पद्धतीने बल्ब जोडल्यास परिपथाचा परिणामी रोध किती असेल?

उत्तर : $\frac{1}{{Rp}} = \frac{1}{{R1}} + \frac{1}{{R2}} = \frac{1}{{15}} + \frac{1}{{30}}$

$= \frac{{2 + 1}}{{30}} = \frac{3}{{30}} = \frac{1}{{10}}$

परिपथाचा परिणाम रोध ,

$Rp = 10\Omega$

४. खालील तक्त्यामध्ये विद्युतधारा (A मध्ये) व विभवांतर (V मध्ये) दिले आहे.

v I

4 9

5 11.25

6 13.5

अ. तक्त्याच्या आधारे सरासरी रोध काढा.

उत्तर : ${R_1} = \frac{{{V_1}}}{{{I_1}}} = \frac{4}{9} = 0.444\Omega$ (सुमारे )

${R_2} = \frac{{{V_2}}}{{{I_2}}} = \frac{5}{{11.25}} = 0.444\Omega$ (सुमारे )

${R_3} = \frac{{{V_3}}}{{{I_3}}} = \frac{6}{{13.25}} = 0.444\Omega$ (सुमारे )

${R_1} = {R_2} = {R_3}$

सरासरी रोध $= 0.444\Omega$ (सुमारे )

आ. विदयुतधारा व विभवांतर यांच्या आलेखाचे स्वरूप कसे असेल? (आलेख काढू नये.)

उत्तर : हा आलेख (0,0) या आरंभ बिंदुतून जाणारी सरळ रेषा असेल .

इ. कोणता नियम सिद्ध होतो? तो स्पष्ट करा.

उत्तर : येथे , $\frac{{{V_1}}}{{{I_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{I_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{I_3}}}$ म्हणजे $I \propto V$ यावरून ओहमचा नियम स्पष्ट होतो .

५.जोड्या लावा.

स्तंभ 'A'	स्तंभ 'B'
1. मुक्त इलेक्ट्रॉन	(a) $\frac{V}{R}$
2. विदूतधार	(b) परिपथातील रोध वाढवणे
3. रोधकता	(c) क्षीन बलाने बद्ध
4. एकसर जोडणी	(d) $\frac{{VA}}{{LI}}$

उत्तर :

स्तंभ 'A'	उत्तर
1. मुक्त इलेक्ट्रॉन	क्षीन बलाने बद्ध
2. विदूतधार	$\frac{V}{R}$
3. रोधकता	$\frac{{VA}}{{LI}}$
4. एकसर जोडणी	परिपथातील रोध वाढवणे

६. 'X' एवढ्या लांबीच्या वाहकाचा रोध ' r ' व त्याच्या काटछेदाचे क्षेत्रफळ 'a' असल्यास त्या वाहकाची रोधकता किती असेल? तो कोणत्या एककात मोजतात?

उत्तर : नेहमीच्या चिन्हांनुसार

$R = \frac{{\rho L}}{A}$ किंवा $R = \frac{{RA}}{L}$

R = r, A = a व L = x

रोधकता $\rho = \frac{{ra}}{x}$

७. रोध ${R_1}$ , $\,{R_2}$ , $\,{R_3}$ आणि $\,{R_4}$ आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे जोडले आहेत, $\,{S_1}$ आणि $\,{S_2}$ या दोन कळ दर्शवतात तर खालील मुद्दयांच्या आधारे [रोधातून वाहणाऱ्या विद्युत धारेविषयी चर्चा करा.

८. $\,{X_{1,}}\,{X_{2,}}\,{X_3}$ परीमाणाचे तीन रोध वित परिपामध्ये वेगवेगळ्या पद्धतीने जोडल्यास आढळणाऱ्या गुणधर्मांची यादी खाली दिली आहे. ते कोणकोणत्या जोडणीत जोडले गेले आहेत ते लिहा.

(1-विधुतधारा, V-विभवांतर x परिणामी रोध).

[1] ${X_1},{X_2},{X_3}$ मधून I एवढी विद्युतधारा वाहते.

उत्तर : एकसर जोडणी .

[2] x हा ${X_1},{X_2},{X_3}$ पेक्षा मोठा आहे .

उत्तर : एकसर जोडणी .

[3] x हा ${X_1},{X_2},{X_3}$ पेक्षा लहान आहे .

उत्तर : समांतर जोडणी .

[4] ${X_1},{X_2},{X_3}$ यांच्यादरम्यानच्या विभावंतर v सारखेच आहे .

उत्तर : समांतर जोडणी .

[5] x = ${X_1},{X_2},{X_3}$

उत्तर : एकसर जोडणी .

[6] $x = \frac{1}{{\frac{1}{{{X_1}}} + \frac{1}{{{X_2}}} + \frac{1}{{{X_3}}}}}$

उत्तर : समांतर जोडणी .

९. उदाहरणे सोडवा.

अ. 1m नायक्रोमच्या तारेचा रोध $6\Omega$ आहे. तारेची लांबी 70 cm केल्यास तारेचा रोध किती असेल?

उत्तर : $R = \rho \frac{L}{A}$ $\rho$ व A समान असताना , R $\propto$ L

$\frac{{R2}}{{R1}} = \frac{{L2}}{{L1}}$ आता R1 = 6 $\Omega$ , L1=1 m

व L2 =70 cm = 0.7 m

R2 = R1 $\frac{{L2}}{{L1}} = 6 \times 0.7 = 4.2\Omega$

आ. जर दोन रोध एकसर जोडणीने जोडले तर त्यांचा परिणामी रोध $80\Omega$ होतो. जर तेच रोध समांतर जोडणीने जोडले तर त्यांचा परिणामी रोध $20\Omega$ होतो. तर त्या रोधांच्या किंमती काढा.