प्रश्न 1.
निम्नलिखित में से कौन एक लंबे सीधे तार के पास चुंबकीय क्षेत्र का सही वर्णन करता है?
(ए) क्षेत्र में तार के लंबवत सीधी रेखाएं होती हैं
(बी) क्षेत्र में तार के समानांतर सीधी रेखाएं होती हैं
(सी) क्षेत्र में तार से निकलने वाली रेडियल रेखाएं होती हैं
(डी) क्षेत्र में केंद्रित संकेंद्रित वृत्त होते हैं तार।
उत्तर:
(डी)।

प्रश्न 2.
विद्युतचुंबकीय प्रेरण की परिघटना है-
(a) किसी पिंड को चार्ज करने की प्रक्रिया
(b) किसी कुण्डली से प्रवाहित विद्युत धारा के कारण चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की प्रक्रिया
(c) किसी चुंबक के बीच सापेक्ष गति के कारण कुण्डली में प्रेरित धारा उत्पन्न करना और कॉइल
(डी) एक इलेक्ट्रिक मोटर के कॉइल को घुमाने की प्रक्रिया।
उत्तर:
(सी)।

प्रश्न 3.
विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए प्रयुक्त उपकरण को कहा जाता है
: (ए) जनरेटर
(बी) गैल्वेनोमीटर
(सी) एमीटर
(डी) मोटर। (बिहार बोर्ड 2012)
उत्तर:
(ए)।

प्रश्न 4.
एक एसी जनरेटर और एक डीसी जनरेटर के बीच आवश्यक अंतर यह है कि
(ए) एसी जनरेटर में एक विद्युत चुंबक होता है जबकि एक डीसी जनरेटर में स्थायी चुंबक होता है
(बी) डीसी जनरेटर एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करेगा
(सी) एसी जनरेटर उत्पन्न और उच्च होगा वोल्टेज
(डी) एसी जनरेटर में स्लिप रिंग होते हैं जबकि डीसी जनरेटर में कम्यूटेटर होता है।
उत्तर:
(डी)।

प्रश्न 5.
शॉर्ट सर्किट के समय, सर्किट में करंट
(ए) काफी कम हो
जाता है (बी) नहीं बदलता है
(सी) भारी बढ़ता है
(डी) लगातार बदलता रहता है। (बिहार बोर्ड 2012)
उत्तर:
(सी)।

प्रश्न 6.
बताएं कि निम्नलिखित कथन सही हैं या गलत:
(ए) एक इलेक्ट्रिक मोटर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है '
(बी) विद्युत जनरेटर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है
(सी) लंबे समय के केंद्र में क्षेत्र करंट ले जाने वाली सर्कुलर कॉइल समानांतर सीधी रेखाएं होंगी
(डी) हरे रंग के इन्सुलेशन वाला तार आमतौर पर लाइव तार होता है।
उत्तर:
(ए) झूठा। यह विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
(बी) सच।
(सी) सच।
(डी) झूठा। फाइव वायर में लाल इंसुलेशन कवर होता है।

प्रश्न 7.
चुंबकीय क्षेत्र के तीन स्रोतों की सूची बनाएं। (सीबीएसई 2013)
उत्तर:

1. एक स्थायी चुंबक
2. एक वर्तमान ले जाने वाला कंडक्टर
3. एक करंट ले जाने वाला सोलनॉइड।

प्रश्न 8.
परिनालिका चुंबक की तरह कैसे व्यवहार करती है? क्या आप छड़ चुंबक की सहायता से किसी धारावाही परिनालिका के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों का निर्धारण कर सकते हैं? समझाना। (सीबीएसई 2012, 2013)
उत्तर: किसी धारावाही परिनालिका के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों को छड़ चुम्बक की सहायता से ज्ञात करने के लिए उसे एक मजबूत धागे से लटका दें। अब एक छड़ चुम्बक के उत्तरी ध्रुव को परिनालिका के एक सिरे की ओर लाएँ। यदि परिनालिका चुंबक की ओर आकर्षित होती है, तो परिनालिका का वह फलक दक्षिणी ध्रुव होता है। यदि छड़ चुम्बक परिनालिका से दूर चला जाता है, तो परिनालिका का वह फलक उत्तरी ध्रुव होता है।
जब किसी परिनालिका से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो परिनालिका के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र स्थापित हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र का पैटर्न एक बार चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के समान होता है। परिनालिका का एक सिरा उत्तरी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है और परिनालिका का दूसरा सिरा दक्षिणी ध्रुव की तरह व्यवहार करता है।

प्रश्न 9.
चुंबकीय क्षेत्र में रखे किसी धारावाही चालक द्वारा अनुभव किया जाने वाला बल सबसे बड़ा कब होता है ?
[सीबीएसई, (अखिल भारतीय) 2009, 2010]
                                                                              या
चुंबकीय क्षेत्र में रखे करंट ले जाने वाले कंडक्टर को किस स्थिति में अधिकतम बल का अनुभव होता है? (सीबीएसई 2011, 2012, 2014, 2015)
उत्तर:
जब करंट ले जाने वाले कंडक्टर को चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखा जाता है।

प्रश्न 10.
सोचें कि आप एक कक्ष में अपनी पीठ से एक दीवार के साथ बैठे हैं। पीछे की दीवार से सामने की दीवार की ओर क्षैतिज रूप से चलती एक इलेक्ट्रॉन बीम, एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आपके दाहिने तरफ विक्षेपित होती है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा क्या है?
उत्तर:
इलेक्ट्रॉन बीम से पीछे की दीवार से आगे की दीवार तक की गति सामने की दीवार से पीछे की दीवार तक विद्युत प्रवाह के प्रवाह के बराबर है। बीम के विक्षेपण का अर्थ है, बल हमारे दाहिनी ओर कार्य कर रहा है। फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम के अनुसार चुंबकीय क्षेत्र की दिशा लंबवत नीचे की ओर होती है। यानी चुंबकीय क्षेत्र कागज के तल के लंबवत होता है और अंदर की ओर निर्देशित होता है।
ऐसा चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दिखाया गया है।

प्रश्न 11.
विद्युत मोटर का नामांकित चित्र बनाइए। इसके सिद्धांत और कार्य की व्याख्या कीजिए। इलेक्ट्रिक मोटर में स्प्लिट रिंग का क्या कार्य है?
उत्तर:
विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
सिद्धांत: इलेक्ट्रिक मोटर इस तथ्य पर आधारित है कि चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत रखे गए वर्तमान वाहक कंडक्टर को बल का अनुभव होता है।

1. आर्मेचर कॉइल: इसमें एक आयत के रूप में एक इंसुलेटेड कॉपर वाइफ का सिंगल लूप होता है। आकृति 25 में दिखाया गया आयत ABCD एक आर्मेचर कुण्डली है।
   
2. मजबूत क्षेत्र चुंबक: आर्मेचर कॉइल को एक मजबूत चुंबक के दो ध्रुवों (एन और एस ध्रुवों) के बीच रखा जाता है। यह चुंबक एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करता है।
3. स्प्लिट-रिंग प्रकार कम्यूटेटर। इसमें धातु की अंगूठी के दो हिस्सों (आर 1 और आर 2 ) होते हैं। आर्मेचर कॉइल के दो सिरे रिंग के इन दो हिस्सों से जुड़े होते हैं। कम्यूटेटर आर्मेचर कॉइल में करंट की दिशा को उलट देता है।
4. दो कार्बन ब्रश बी 1  और बी 2 कम्यूटेटर के खिलाफ दबाते हैं। ये ब्रश कम्यूटेटर और बैटरी के टर्मिनलों के बीच संपर्क के रूप में कार्य करते हैं।
5. कार्बन ब्रश के आर-पार एक बैटरी जुड़ी होती है। यह बैटरी आर्मेचर कॉइल को करंट सप्लाई करती है।

प्रश्न 12.
कुछ ऐसे उपकरणों के नाम लिखिए जिनमें विद्युत मोटरों का प्रयोग किया जाता है।
उत्तर:
इलेक्ट्रिक कार, रोलिंग मिल, बिजली के पंखे, हेयर ड्रायर, मिक्सर, ब्लेंडर आदि।

प्रश्न 13.
विद्युतरोधी तांबे के तार की एक कुण्डली को गैल्वेनोमीटर से जोड़ा जाता है। क्या होगा यदि एक दंड चुंबक है

1. कुंडल में धकेल दिया,
2. कुंडल के अंदर से वापस ले लिया,
3. कुंडल के अंदर स्थिर रखा गया है?

उपरोक्त मामलों में शामिल घटना का नाम बताइए।
(सीबीएसई 2010, टर्म I, 2011, 2012, 2013, 2014)

उत्तर:

1. जब एक छड़ चुंबक को कुंडली में धकेला जाता है, तो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के कारण कुंडली से प्रेरित धारा प्रवाहित होती है। इस प्रेरित धारा को गैल्वेनोमीटर की सुई के विक्षेपण द्वारा दर्शाया जाता है जैसा कि चित्र (ए) में दिखाया गया है।
2. जब कुंडली के अंदर से एक छड़ चुंबक को वापस ले लिया जाता है, तो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के कारण कुंडल के माध्यम से फिर से प्रेरित धारा प्रवाहित होती है। इस स्थिति में, प्रेरित धारा की दिशा स्थिति (i) में धारा की दिशा के विपरीत होती है जैसा कि चित्र (b) में दिखाया गया है।
3. जब छड़ चुम्बक को कुण्डली के अन्दर स्थिर रखा जाता है तो कुण्डली के चारों ओर चुम्बकीय क्षेत्र में कोई परिवर्तन नहीं होता है। इसलिए, कुंडल के माध्यम से कोई प्रेरित धारा प्रवाहित नहीं होती है। इसलिए, गैल्वेनोमीटर कोई विक्षेप नहीं दिखाता जैसा कि चित्र (c) में दिखाया गया है।
   विद्युत चुम्बकीय प्रेरण में शामिल घटना।

प्रश्न 14.
दो वृत्ताकार कुण्डलियाँ A और B एक दूसरे के समीप रखी गई हैं। यदि कुण्डली A में धारा को बदल दिया जाता है, तो क्या कुण्डली B में कुछ धारा प्रेरित होगी 1 कारण बताइए। (सीबीएसई 2010, 2012)
उत्तर:
जब कॉइल ए में करंट को बदला जाता है, तो उसके चारों ओर एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र की स्थापना की जाती है। यह परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र कुंडली B से भी जुड़ता है और इसलिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कारण कुंडल B में कुछ धारा प्रेरित होगी।

प्रश्न 15.
a . की दिशा निर्धारित करने का नियम बताइए

1. करंट ले जाने वाले एक सीधे कंडक्टर के चारों ओर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र,
2. चुंबकीय क्षेत्र में रखे धारावाही सीधे चालक द्वारा अनुभव किया गया बल जो इसके लंबवत है, और
3. चुंबकीय क्षेत्र में घूमने के कारण कुंडली में प्रेरित धारा।
   (सीबीएसई 2010, 2011, 2014)

जवाब:

1. दाहिने हाथ के अंगूठे का नियम,
2. फ्लेमिंग के बाएं हाथ का नियम,
3. फ्लेमिंग के दाहिने हाथ का नियम।

प्रश्न 16.
नामांकित चित्र बनाकर विद्युत जनित्र के अंतर्निहित सिद्धांत और कार्यप्रणाली की व्याख्या करें। ब्रश का क्या कार्य है?
उत्तर:
यांत्रिक ऊर्जा (गतिज ऊर्जा) को विद्युत ऊर्जा (विद्युत) में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत उपकरण को विद्युत जनरेटर कहा जाता है।
सिद्धांत: विद्युत जनरेटर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है। जब विद्युत जनित्र की कुण्डली चुंबकीय क्षेत्र में घूमती है, तो कुण्डली से जुड़े परिपथ में प्रेरित धारा प्रवाहित होती है।
विद्युत जनरेटर के प्रकार

1. एसी जनरेटर
2. डीसी जनरेटर

एसी जनरेटर: एसी जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा को प्रत्यावर्ती धारा या एसी के रूप में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
डीसी जनरेटर: डीसी जनरेटर प्रत्यक्ष वर्तमान या डीसी के रूप में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।                                                एसी जनरेटर निर्माण: एसी जनरेटर के मुख्य घटक हैं (चित्र 33):

1. आर्मेचर: आर्मेचर कॉइल (एबीसीडी) में एक नरम लोहे के कोर के ऊपर इंसुलेटेड कॉपर वायर घाव के बड़ी संख्या में घुमाव होते हैं।
2. मजबूत क्षेत्र चुंबक: एक मजबूत स्थायी चुंबक या एक विद्युत चुंबक जिसके ध्रुव (एन और एस) आकार में बेलनाकार होते हैं, एक क्षेत्र चुंबक होता है। आर्मेचर कॉइल क्षेत्र चुंबक के ध्रुव के टुकड़ों के बीच घूमती है। क्षेत्र चुंबक द्वारा प्रदान किया गया एकसमान चुंबकीय क्षेत्र कुंडली के घूर्णन अक्ष के लंबवत होता है।
3. स्लिप रिंग्स: आर्मेचर कॉइल के दो सिरे दो पीतल की स्लिप रिंग्स R 1 और R 2 से जुड़े होते हैं । ये वलय आर्मेचर कॉइल के साथ घूमते हैं। रिंग्स R 1 और R 2 अलग-अलग ऊंचाई पर हैं।
4. ब्रश: दो कार्बन ब्रश (बी 1 और बी 2 ), पर्ची के छल्ले के खिलाफ दबाए जाते हैं। ब्रश फिक्स होते हैं जबकि स्लिप रिंग्स आर्मेचर के साथ घूमते हैं। ये ब्रश बाहरी सर्किट से जुड़े होते हैं, जिसके आर-पार आउटपुट प्राप्त होता है।

कार्य करना: जब आर्मेचर कॉइल एबीसीडी मजबूत क्षेत्र चुंबक द्वारा प्रदान किए गए चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को काट देता है। इस प्रकार, परिवर्तित चुंबकीय क्षेत्र कुंडली में प्रेरित धारा उत्पन्न करता है। कुंडली में प्रेरित धारा की दिशा फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम से निर्धारित होती है। क्रांति की पहली छमाही में ब्रश बी 1 के माध्यम से एक दिशा में और विपरीत दिशा में अगले आधे क्रांति में ब्रश बी 2
के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है। यह प्रक्रिया दोहराई जाती है। इसलिए, उत्पन्न प्रेरित धारा प्रत्यावर्ती प्रकृति की होती है। ऐसी धारा को प्रत्यावर्ती धारा कहते हैं। डीसी जनरेटर या डायनेमो निर्माण:

1. आर्मेचर कॉइल। इसमें आयताकार कुंडल के रूप में लोहे के कोर पर इंसुलेटेड कॉपर वायर घाव के बड़ी संख्या में घुमाव होते हैं। आकृति 34 में दिखाया गया आयत कुंडल ABCD एक आर्मेचर कुंडल है।
   
2. मजबूत क्षेत्र चुंबक। आर्मेचर कॉइल को एक मजबूत चुंबक के दो ध्रुवों (N और S ध्रुवों) के बीच रखा जाता है। यह चुंबक एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करता है।
3. स्प्लिट-रिंग टाइप कम्यूटेटर। इसमें धातु की अंगूठी के दो हिस्सों (आर 1 और आर 2 ) होते हैं। आर्मेचर कॉइल के दो सिरे रिंग के इन दो हिस्सों से जुड़े होते हैं।
4. दो कार्बन ब्रश बी 1 और बी 2 कम्यूटेटर के खिलाफ दबाते हैं।
5. आउटपुट कार्बन ब्रश से जुड़े चमकते बल्ब द्वारा दिखाया गया है।

डीसी जनरेटर का कार्य: जब डीसी जनरेटर का तार चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है, तो कुंडल में प्रेरित संभावित अंतर उत्पन्न होता है। यह प्रेरित संभावित अंतर बल्ब के माध्यम से धारा के प्रवाह को जन्म देता है और इसलिए बल्ब चमकता है।
डीसी जनरेटर में, सर्किट में करंट का प्रवाह उसी दिशा में होता है, जब तक कॉइल चुंबकीय क्षेत्र में घूमती है। इसका कारण यह है कि एक ब्रश हमेशा ऊपर की ओर जाने वाली आर्मेचर की भुजा के संपर्क में रहता है और दूसरा ब्रश चुंबकीय क्षेत्र में नीचे की ओर जाने वाली आर्मेचर की भुजा के संपर्क में होता है।
नोट: एसी जनरेटर को स्प्लिट रिंग टाइप कम्यूटेटर द्वारा एसी जनरेटर में इस्तेमाल होने वाले स्लिप रिंग को बदलकर डीसी जनरेटर में परिवर्तित किया जा सकता है।

प्रश्न 17.
विद्युत शार्ट सर्किट कब होता है ? (सीबीएसई 2013)
उत्तर:
जब लाइव वायर और न्यूट्रल वायर एक-दूसरे को स्पर्श करते हैं (यानी सीधे संपर्क में आते हैं।), सर्किट का प्रतिरोध छोटा हो जाता है और इसलिए इसमें से बड़ी मात्रा में करंट प्रवाहित होता है। नतीजतन, बड़ी मात्रा में गर्मी पैदा होती है और सर्किट में आग लग जाती है।

प्रश्न 18.
अर्थ वायर का क्या कार्य है ? विद्युत उपकरणों के धात्विक आवरणों को पृथ्वी के लिए क्यों आवश्यक है? (सीबीएसई 2010, 2011, 2012, 2013, 2015)
उत्तर:
अर्थ वायर एक सुरक्षा उपाय के रूप में कार्य करता है। जब लाइव तार किसी विद्युत उपकरण के धातु के आवरण को छूता है, तो विद्युत प्रवाह उपकरण के आवरण से तांबे के तार के माध्यम से पृथ्वी की ओर प्रवाहित होता है। चूंकि पृथ्वी धारा के प्रवाह के लिए बहुत कम या लगभग कोई प्रतिरोध प्रदान नहीं करती है, इसलिए बड़ी धारा मानव शरीर के बजाय तांबे के तार से होकर गुजरती है। यह बड़ा करंट सर्किट को गर्म करता है और इसलिए सर्किट में फ्यूज पिघल जाता है। इसके परिणामस्वरूप, सर्किट अपने आप बंद हो जाता है और इसलिए विद्युत उपकरण जलने से बच जाता है और मानव शरीर को कोई बिजली का झटका नहीं लगता है।