The Ammeter and the Voltmeter MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for The Ammeter and the Voltmeter - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:

विद्युत मीटर और प्रतिरोध

• विद्युत मीटर ऐसे उपकरण हैं जिनका उपयोग विद्युत राशियों जैसे धारा, वोल्टेज और प्रतिरोध को मापने के लिए किया जाता है। इन मीटरों का प्रतिरोध उनके डिजाइन और कार्यक्षमता में एक महत्वपूर्ण कारक है।
• ऐमीटर, मिलीऐमीटर, गैल्वेनोमीटर और वोल्टमीटर विभिन्न प्रकार के विद्युत मीटर हैं, जिनमें अलग-अलग प्रतिरोध होते हैं।

व्याख्या:

• आइए दिए गए विकल्पों की जाँच करें:
  • विकल्प 1: ऐमीटर
    • एक ऐमीटर का उपयोग विद्युत धारा को मापने के लिए किया जाता है। इसे बहुत कम प्रतिरोध के साथ डिज़ाइन किया गया है ताकि यह उस धारा को प्रभावित न करे जिसे यह माप रहा है।
  • विकल्प 2: मिलीऐमीटर
    • एक मिलीऐमीटर एक प्रकार का ऐमीटर है जो मिलीएम्पीयर में छोटी धाराओं को मापता है। इसमें भी ऐमीटर के समान बहुत कम प्रतिरोध होता है।
  • विकल्प 3: गैल्वेनोमीटर
    • गैल्वेनोमीटर छोटी विद्युत धाराओं का पता लगाने और मापने का एक उपकरण है। ऐमीटर और मिलीऐमीटर की तुलना में इसका प्रतिरोध अधिक होता है।
  • विकल्प 4: वोल्टमीटर
    • एक वोल्टमीटर का उपयोग दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को मापने के लिए किया जाता है। इसे उच्च प्रतिरोध के साथ डिज़ाइन किया गया है ताकि मापे जा रहे परिपथ से वर्तमान ड्रॉ को कम किया जा सके।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 2: मिलीऐमीटर है।

व्याख्या:

एमीटर से गुजरने वाली धारा = 1 A

R_net = 6Ω
 

VAB = 0.5 × 4 = 2 volt

VCD = 1 × 4 = 4 volt

इसलिए,

A, B और D सही हैं। 

अवधारणा:

एक वोल्टमीटर की संवेदनशीलता प्रति विभाजन में वोल्टता को दर्शाती है, अर्थात सुई के प्रति इकाई विक्षेपण पर मापी गई वोल्टेता।

वोल्टमीटर की संवेदनशीलता को बदलने के लिए, कुल प्रतिरोध को बदलने और इस प्रकार पैमाने को संशोधित करने के लिए अतिरिक्त प्रतिरोध जोड़ा जा सकता है।

प्रति विभाजन उच्च वोल्टेता को पढ़ने के लिए एक वोल्टमीटर के लिए, कुल प्रतिरोध को बढ़ाया जाना चाहिए, क्योंकि संवेदनशीलता कुल प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

गणना:

दिया गया है:

वोल्टमीटर का आंतरिक प्रतिरोध 1000Ω है।

मूल संवेदनशीलता 0.5 V/div है।

वांछित संवेदनशीलता 1 V/div है।

मान लीजिए कि श्रेणीक्रम में जोड़े जाने वाले अभीष्ट उच्च प्रतिरोध Rs है।

प्रति विभाजन वोल्टेता को दोगुना करने के लिए आवश्यक कुल प्रतिरोध है:

R_कुल = 2 × R_v

R_v (1000Ω) का दिया गया मान प्रतिस्थापित करने पर:

R_कुल = 2 × 1000Ω = 2000Ω

कुल प्रतिरोध आंतरिक प्रतिरोध (R_v) और जोड़े गए प्रतिरोध (R_s) का योग है:

R_कुल = R_v + R_s

2000Ω = 1000Ω + R_s

R_s = 2000Ω - 1000Ω = 1000Ω

∴ श्रेणीक्रम में जोड़े जाने वाले उच्च प्रतिरोध का मान 1000Ω है।
अतः सही उत्तर विकल्प D अर्थात 1000Ω है।

ऐमीटर के लिए,

इसलिए, को बढ़ाने के लिए, को कम करना चाहिए, इसलिए इसके साथ अतिरिक्त जोड़ा जा सकता है।

अवधारणा:

गैल्वेनोमीटर और शंट प्रतिरोध:

• एक गैल्वेनोमीटर एक सुग्राही उपकरण है जिसका उपयोग छोटी धाराओं को मापने के लिए किया जाता है। इसकी एक सीमित वोल्टता परास होती है जिसे Vg (अधिकतम वोल्टता जो यह माप सकता है) द्वारा दर्शाया गया है।
• गैल्वेनोमीटर की परास को बड़े वोल्टता (V वोल्ट तक) को मापने के लिए बढ़ाने के लिए, गैल्वेनोमीटर में एक श्रेणी प्रतिरोध जोड़ा जाता है। इस प्रतिरोध को श्रेणी प्रतिरोध कहा जाता है।
• आवश्यक श्रेणी प्रतिरोध की गणना करने का सूत्र इस सिद्धांत से प्राप्त होता है कि गैल्वेनोमीटर और श्रेणी प्रतिरोध में कुल वोल्टता प्रयुक्त वोल्टता V के बराबर होना चाहिए जब धारा समान हो।
• आवश्यक प्रतिरोध सूत्र R = G × ((V / Vg) − 1) द्वारा दिया गया है, जहाँ G गैल्वेनोमीटर का प्रतिरोध है, V वांछित वोल्टता परास है, और Vg गैल्वेनोमीटर की मूल वोल्टता परासहै।

गणना:

दिया गया है,

गैल्वेनोमीटर का प्रतिरोध: G

गैल्वेनोमीटर की परास: Vg

वांछित वोल्टता परास: V

आवश्यक श्रेणी प्रतिरोध R है:

R = G × ((V / Vg) − 1)

∴ गैल्वेनोमीटर की परास बढ़ाने के लिए आवश्यक प्रतिरोध G × ((V / Vg) − 1) है।
इसलिए, सही विकल्प 1) है।

अवधारणा:

गैल्वेनोमीटर:

• विद्युत परिपथ में धारा का पता लगाने के लिए गैल्वेनोमीटर का उपयोग किया जाता है।
• गैल्वेनोमीटर वह उपकरण है जिसका उपयोग छोटी धाराओं और वोल्टेज की उपस्थिति का पता लगाने या उनके परिमाण को मापने के लिए किया जाता है।
• गैल्वेनोमीटर मुख्य रूप से पुलों और विभवमापी में उपयोग किया जाता है जहां वे शून्य विक्षेपण या शून्य धारा का संकेत देते हैं।
• विभवमापी इस आधार पर आधारित है कि चुंबकीय क्षेत्र के बीच में रखी गई धारा को बनाए रखने वाली कॉइल एक बलाघूर्ण का अनुभव करती है।

​व्याख्या:

• ऊपर से, यह स्पष्ट है कि गैल्वेनोमीटर एक परिपथ में विद्युत धारा की उपस्थिति का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण है। इसलिए विकल्प 1 सही है।

Additional Information

एमीटर और गैल्वेनोमीटर के बीच अंतर:

• एमीटर केवल धारा का परिमाण दर्शाता है।
• गैल्वेनोमीटर धारा की दिशा और परिमाण दोनों को दर्शाता है।

व्याख्या:

ऐमीटर:

• यह एक उपकरण है जिसका उपयोग परिपथ में धारा को मापने के लिए किया जाता है।
• यह आमतौर पर एक परिपथ में श्रेणी क्रम में जुड़ा होता है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि जब उपकरण श्रेणी क्रम में जुड़े होते हैं तो धारा समान रहती है।
• आदर्श ऐमीटर का प्रतिरोध कम होता है क्योंकि श्रेणी क्रम में अतिरिक्त प्रतिरोध जोड़ने पर रीडिंग बदल जाती है।

Additional Information

वोल्टमीटर:

• यह एक विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण है।
• यह बिंदुओं के बीच वोल्टता पात (वोल्टेज ड्रॉप) को मापने के लिए दो बिंदुओं के समानांतर जुड़ा होता है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि यदि उपकरणों को समानांतर में जोड़ा जाता है तो विभवांतर समान रहता है।
• वोल्टमीटर में उच्च प्रतिरोध होता है क्योंकि वोल्टमीटर के रूप में धारा को कम प्रतिरोध पथ प्रदान करने पर समग्र प्रतिरोध नहीं बदलता है।

धारणा:

• वोल्टमीटर: किसी विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच के विभवान्तर को मापने के लिए प्रयुक्त होने वाला विद्युत उपकरण वोल्टमीटर कहलाता है।
  • वोल्टमीटर एक विद्युत् परिपथ में समानांतर में जुड़ा हुआ है।
• गैल्वेनोमीटर: यह छोटे विद्युत प्रवाह और वोल्टेज की उपस्थिति का पता लगाता है। यह श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।
• फ्यूज: फ्यूज एक सुरक्षा उपकरण है जो किसी विशेष स्तर से अधिक होने पर परिपथ को पिघला देता है और तोड़ देता है और इस प्रकार परिपथ से जुड़े अन्य उपकरणों को बचाता है।
  • यह श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।
• एमीटर: विद्युत उपकरण जिसे विद्युत परिपथ में विद्युत धारा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है, एक एमीटर कहलाता है। 
  • एक एमीटर श्रृंखला संयोजन में जुड़ा हुआ है क्योंकि श्रृंखला संयोजन में धारा स्थिर रहती है।
  • इससे यंत्रों से सटीक पाठ्यांक मिलने में मदद मिलती है।

व्याख्या:

• चूंकि समानांतर संयोजन में विभवान्तर स्थिर रहता है। यही कारण है कि वाल्टमीटर एक विद्युत परिपथ में समानांतर में जुड़ा हुआ है। तो विकल्प 1 सही है।

सही उत्तर ओममीटर है।

Key Points

• किसी प्रतिरोधक के सिरों के बीच विभवान्तर के बीच प्रवाहित होने वाली धारा के अनुपात को उसका विद्युत प्रतिरोध कहते हैं।
• इसे 'ओम' में मापा जाता है।
• ओममीटर एक विद्युत उपकरण है जिसका उपयोग प्रतिरोध को मापने के लिए किया जाता है।

Additional Information

• एमीटर -
  • यह एक परिपथ की एक शाखा में बहने वाली धारा को मापने के लिए एक उपकरण है।
• वोल्टमीटर -
  • यह एक मापने वाला उपकरण है जिसका उपयोग परिपथ के किन्हीं दो बिंदुओं के बीच विभवान्तर को मापने के लिए किया जाता है।
• गैल्वेनोमीटर -
  • यह एक प्रकार का एमीटर है।
  • इसका उपयोग परिपथ में धारा की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।

अवधारणा:

• ​परिपथ: यह एक बंद-लूप या पथ है जो विद्युत घटकों का एक नेटवर्क बनाता है, जहां इलेक्ट्रॉन प्रवाह करने में सक्षम होते हैं। यह पथ विद्युत के तारों का उपयोग करके बनाया गया है और बैटरी की तरह एक स्रोत द्वारा संचालित होता है।
• साधारण परिपथ: एक साधारण परिपथ में ऊर्जा स्रोत, चालकों, स्विच और भार शामिल होते हैं।
  • सेल: यह ऊर्जा का स्रोत है
  • भार: इसे प्रतिरोधक भी कहा जाता है। यह एक प्रकाश बल्ब है जो परिपथ चालू होने पर प्रकाश करता है।
  • चालक: वे बिना किसी रोधन के तांबे के तारों से बने होते हैं। तार का एक सिरा भार को ऊर्जा स्रोत से जोड़ा जाता है और तार का दूसरा सिरा ऊर्जा स्रोत को भार से जोड़ता है।
  • स्विच: यह परिपथ में एक छोटा सा अन्तराल है। विभिन्न प्रकार के स्विच हैं। परिपथ को खोलने या बंद करने के लिए एक स्विच का उपयोग किया जा सकता है।
• वोल्टमीटर: वोल्टमीटर एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभव अंतर को मापने के लिए किया जाता है। यह समानांतर में जुड़ा हुआ है। इसमें आमतौर पर उच्च प्रतिरोध होता है ताकि यह परिपथ से एक नगण्य धारा लेता है।

स्पष्टीकरण:

• वोल्टमीटर का उपयोग विभव अंतर को मापने के लिए किया जाता है। यह हमेशा उन बिंदुओं के समानांतर में जुड़ा होता है, जहां वोल्टमीटर का एक सिरा मापने के लिए विभव अंतर होता है, एक प्रतिरोध AB के बिंदु A से जुड़ा होता है और दूसरा बिंदु Bm के पास होता है और साथ ही इसमें उच्च प्रतिरोध भी है ताकि यह परिपथ से एक नगण्य विद्युत प्रवाह ले।
• वोल्टमीटर में उच्च प्रतिरोध होता है, इसलिए श्रृंखला में, वे परिपथ में जाने वाली धारा को बहुत कम कर देंगे।
• इसलिए विकल्प 4 सही है।

अवधारणा:

• विभव अंतर: एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर एक इकाई धनात्मक आवेश लाने के लिए किए गए कार्य की मात्रा को विभव अंतर कहा जाता है।
  • इसकी इकाई वोल्ट है।
  • दो बिंदुओं के बीच धारा प्रवाहित करने के लिए, उनके बीच कुछ विभव अंतर होना चाहिए।
  • विभव अंतर सेल या इसके संयोजन द्वारा प्रदान किया जाता है जिसे बैटरी कहा जाता है।
• ओम का नियम: निरंतर तापमान पर विभव अंतर सीधे धारा के लिए आनुपातिक होता है।

V = IR

V दो बिंदुओं के बीच का विभव अंतर है, I धारा, R दो बिंदुओं के बीच का प्रतिरोध है।

• प्रतिरोध: विद्युत धारा का प्रतिरोध करने वाली प्रकृति को प्रतिरोध कहा जाता है। इसकी इकाई Ω है।
• वोल्टमीटर: परिपथ में दो बिंदुओं के बीच के विभव अंतर को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण वोल्टमीटर कहलाता है।

संकल्पना:

• एमीटर: यह धारा को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक उपकरण है और यह सदैव 'तत्व' के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है जिसके माध्यम से धारा मापी जाने वाली है।
• वोल्टमीटर: यह विभवांतर को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक उपकरण है और इसे सदैव 'परिपथ तत्व' के साथ समानांतर में रखा जाता है जिसके पार विभवांतर मापा जाने वाला है।

व्याख्या:

• गैल्वेनोमीटर का वोल्टमीटर में परिवर्तन: गैल्वेनोमीटर के साथ श्रृंखला में एक बड़े प्रतिरोध R को जोड़कर एक गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जा सकता है। अतः विकल्प 4 सही है।
• संयोजन का समकक्ष प्रतिरोध = G + R

जहां G = गैल्वेनोमीटर का प्रतिरोध।

• यदि लागू वोल्टेज का nवां भाग गैल्वेनोमीटर पर दिखाई देता है (अर्थात् Vg = V/n) है तो आवश्यक श्रृंखला प्रतिरोध R = (n -1)G है।

संकल्पना:

• वोल्टमीटर: विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर के मापन के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को वोल्टमीटर कहा जाता है।
  • वोल्टमीटर को समान वोल्टेज पात के मापन के लिए परिपथ के साथ समानांतर में जोड़ा जाता है जो इसमें होता है।
  • एक आदर्श वोल्टमीटर सभी धारा को बिना किसी बाधा के परिपथ से गुजरने की अनुमति देता है।

स्पष्टीकरण:

• एक आदर्श वोल्टमीटर सभी धारा को बिना किसी बाधा के परिपथ से पारित होने की अनुमति देता है। ताकि वोल्टेज के पाठ्यांक में कोई त्रुटि न हो। जैसे कि V =IR
• यह केवल तभी संभव है जब समानांतर परिपथ में वोल्टमीटर के माध्यम से कोई धारा पारित न हो।
• वोल्टमीटर के माध्यम से कोई धारा पारित नहीं होती है, केवल तब जब इसका प्रतिरोध अनंत होता है।
• तो एक आदर्श वोल्टमीटर में अनंत प्रतिरोध होना चाहिए।

अवधारण:

मापने के उपकरण हैं:

व्याख्या:

• समानांतर में जुड़े उपकरणों में उनके बीच समान विभव अंतर होता है।
• तो, एक डिवाइस में विभव अंतर की गणना करने के लिए, वोल्टमीटर को समानांतर में जोड़ा जाना चाहिए।

संकल्पना:

• ओम का नियमः  एक नियम जो यह कहता है कि विद्युत धारा वोल्टेज के समानुपातिक होती है और प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है। गणितीय रूप से,

V = IR

जहाँ R प्रतिरोध , I धारा, और V चालक में वोल्टेज है।

• श्रृंखला परिपथ में, समतुल्य प्रतिरोध सभी प्रतिरोध का बीजगणितीय योग होता है। 

Req = R1 + R2 + R3 +......  (श्रृंखला में)

• और समानांतर परिपथ में, समतुल्य प्रतिरोध प्रतिरोध के सभी पारस्परिक का बीजीय योग होता है।

1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...... (समानांतर परिपथ में)

• समानांतर परिपथ में वोल्टेज सभी शाखाओं में समान होता है।

गणना:

हम जानते हैं कि समानांतर परिपथ में वोल्टेज सभी शाखाओं में समान होता है।

शाखा B और शाखा C समानांतर हैं। तो B और C में वोल्टेज समान होगा।

इसलिए V_B = V_C

1.5 Ω & 3 Ω के समानांतर संयोजन को जोड़ने पर ,समतुल्य प्रतिरोध

R = 1 Ω 

और A का प्रतिरोध  = 1 Ω