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एक तार का प्रतिरोध R है। यदि इसकी लंबाई 8 गुना बढ़ा दी जाए और इसका अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल 4 गुना कम कर दिया जाए, तो इसका नया प्रतिरोध (R') क्या है?
R' = 8 R
R' = 16 R
R' = 32 R
R' = 2 R
R' = 32 R
एक समान तार का प्रतिरोध उसकी लंबाई (l) के सीधे समानानुपाती और उसके अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है। जब लंबाई 8 गुना बढ़ जाती है (l′=8l) और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल 4 गुना कम हो जाता है (A′=A/4), तो नया प्रतिरोध R′=ρA/48l=32(ρAl)=32R हो जाता है।
एक समान तार का प्रतिरोध उसकी लंबाई (l) के सीधे समानानुपाती और उसके अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल (A) के व्युत्क्रमानुपाती होता है। जब लंबाई 8 गुना बढ़ जाती है (l′=8l) और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल 4 गुना कम हो जाता है (A′=A/4), तो नया प्रतिरोध R′=ρA/48l=32(ρAl)=32R हो जाता है।
बगीचे के पाइप से बहते पानी की कल्पना करें। यदि आप पाइप को 8 गुना लंबा बनाते हैं, तो पानी को बहुत अधिक घर्षण प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। यदि आप इसके अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल को 4 गुना छोटा करने के लिए एक साथ पाइप को दबाते हैं, तो प्रवाह का प्रतिरोध और अधिक बढ़ जाता है, जिससे पानी के गुजरना बेहद मुश्किल हो जाता है।
याद रखें 'लंबाई अधिक, क्षेत्रफल कम, प्रतिरोध बढ़ेगा' — लंबाई अंश में जाती है, क्षेत्रफल हर में जाता है।
R=ρAl — प्रतिरोधकता, लंबाई और अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के पदों में प्रतिरोध का सूत्र
R′=ρA/48l=32R — मापा गया प्रतिरोध परिकलन
ओम के नियम और पदार्थ के गुणों के अनुसार, प्रतिरोध को सूत्र R=ρAl द्वारा परिभाषित किया जाता है, जहाँ ρ पदार्थ की विद्युत प्रतिरोधकता है। जब किसी तार को खींचा या संशोधित किया जाता है, तो आयतन तभी स्थिर रहता है जब द्रव्यमान और घनत्व स्थिर हों, लेकिन यहाँ समस्या स्पष्ट रूप से बताती है कि लंबाई और अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल स्वतंत्र रूप से बदलते हैं। संशोधित आयामों को प्रतिरोध सूत्र में प्रतिस्थापित करने से पता चलता है कि स्केलिंग कारक सीधे गुणा करते हैं, जिससे प्रतिरोध में 32 गुना वृद्धि होती है।
प्रतिरोध लंबाई के सीधे समानानुपाती होता है (R∝l)।
प्रतिरोध अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है (R∝A1)।
जब आयाम स्वतंत्र रूप से बदलते हैं, तो सूत्र में स्केलिंग कारकों को प्रतिस्थापित करके नया प्रतिरोध ज्ञात किया जाता है।
8 के लंबाई कारक और 4 के व्युत्क्रम क्षेत्रफल कारक को गुणा करने पर कुल कारक 8×4=32 प्राप्त होता है।
पूर्ण पुन: माप के बिना विद्युत गुणों की तीव्र गणना की अनुमति देता है
प्रतिरोधक डिज़ाइन और ट्रांसमिशन लाइन विश्लेषण में प्रयुक्त मूल सिद्धांत
समान अनुप्रस्थ काट और सजातीय सामग्री के गुणों को मानता है
जब तक निर्दिष्ट न हो, तापमान-निर्भर प्रतिरोधकता विविधताओं को ध्यान में नहीं रखता है
विद्युत शक्ति संचरण डिज़ाइन
यांत्रिक विरूपण को महसूस करने वाले स्ट्रेन गेज और लोड सेल
प्रतिरोधकता (ρ) सामग्री का एक आंतरिक गुण है और आयाम बदलने पर नहीं बदलती है।
विकल्प A (R′=8R) केवल लंबाई कारक पर विचार करता है और क्षेत्रफल में कमी की उपेक्षा करता है।
विकल्प B (R′=16R) कारकों को संयोजित करने में एक अंकगणितीय त्रुटि है।
विकल्प D (R′=2R) गलत तरीके से लंबाई को क्षेत्रफल से विभाजित करता है या गलत अंकगणित का उपयोग करता है।
C सही है — नया प्रतिरोध मूल प्रतिरोध का 32 गुना है क्योंकि प्रतिरोध लंबाई के सीधे समानानुपाती और अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल के व्युत्क्रमानुपाती होता है (R′=ρA/48l=32R)।
प्रतियोगिता परीक्षाओं में, हमेशा इस बात का ध्यान रखें कि क्या किसी तार को 'खींचा' गया है (जहाँ आयतन V=l×A स्थिर रहता है) या दी गई स्वतंत्र विमाओं के साथ 'पुनः आकार दिया गया/बदला गया' है। यहाँ, लंबाई और क्षेत्रफल स्वतंत्र रूप से बदले गए थे।