एक एमीटर को वोल्टमीटर में कैसे परिवर्तित किया जा सकता है?

Question

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The correct answer is C: उपकरण के वास्तविक मापन भाग के श्रेणीक्रम (series) में एक बड़ा प्रतिरोध जोड़कर. एक एमीटर को एक उच्च-मान वाले प्रतिरोध, जिसे मल्टीप्लायर कहा जाता है, को उपकरण के साथ श्रेणीक्रम में जोड़कर वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जाता है। यह विन्यास सर्किट के कुल प्रतिरोध को बढ़ा देता है ताकि मीटर मूवमेंट के माध्यम से केवल एक छोटा, आनुपातिक करंट प्रवाहित हो, जिससे यह बिना किसी नुकसान के उच्च वोल्टेज स्तरों को मापने में सक्षम हो जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक एमीटर को एक उच्च-मान वाले प्रतिरोध, जिसे मल्टीप्लायर कहा जाता है, को उपकरण के साथ श्रेणीक्रम में जोड़कर वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जाता है। यह विन्यास सर्किट के कुल प्रतिरोध को बढ़ा देता है ताकि मीटर मूवमेंट के माध्यम से केवल एक छोटा, आनुपातिक करंट प्रवाहित हो, जिससे यह बिना किसी नुकसान के उच्च वोल्टेज स्तरों को मापने में सक्षम हो जाता है।

Working Principle: मूविंग कॉइल उपकरण करंट $I_m$ को मापता है। मूल रेंज $V_m = I_m \cdot R_m$ से अधिक वोल्टेज $V$ को मापने के लिए, एक मल्टीप्लायर प्रतिरोध $R_{se}$ को श्रेणीक्रम में रखा जाता है। ओम के नियम के अनुसार, $V = I_m(R_m + R_{se})$। इस प्रकार, मल्टीप्लायर की गणना $R_{se} = R_m(\frac{V}{V_m} - 1)$ के रूप में की जाती है, जो करंट को फुल-स्केल विक्षेपण मान तक सीमित करता है जबकि अतिरिक्त वोल्टेज $R_{se}$ पर गिर जाता है।

Key Formulas: $R_{se} = R_m(m - 1)$ — जहाँ $m = \frac{V}{V_m}$ मल्टीप्लाइंग फैक्टर है; $V = I_m(R_m + R_{se})$ — वोल्टमीटर के आर-पार कुल वोल्टेज

Key Points: मापे जाने वाले सर्किट पर लोडिंग प्रभाव को कम करने के लिए एक वोल्टमीटर का आंतरिक प्रतिरोध बहुत उच्च होना चाहिए।; मल्टीप्लायर प्रतिरोध $R_{se}$ आमतौर पर मैंगनीन या कॉन्सटेंटन का बना होता है क्योंकि इनका प्रतिरोध का तापमान गुणांक कम होता है।; मल्टीप्लायर उपकरण को मीटर की मूविंग कॉइल पर वोल्टेज ड्रॉप से काफी अधिक वोल्टेज मापने की अनुमति देता है।

Advantages: विविध वोल्टेज श्रेणियों के लिए एक बुनियादी PMMC मूवमेंट की उपयोगिता का विस्तार करता है।; उच्च श्रेणी प्रतिरोध स्रोत से न्यूनतम बिजली की खपत सुनिश्चित करता है।

Disadvantages: यदि स्रोत प्रतिबाधा (impedance) अधिक है, तो उच्च प्रतिरोध जोड़ने से मापन में त्रुटि आ सकती है।; सटीकता मल्टीप्लायर अवरोधक की स्थिरता और परिशुद्धता पर निर्भर करती है।

Applications: मल्टीमीटर निर्माण।; वोल्टेज मापन उपकरणों का अंशांकन (calibration)।; औद्योगिक इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल।

Additional Info: विकल्प B गलत है क्योंकि समानांतर प्रतिरोध (शंट) का उपयोग एमीटर की करंट रेंज का विस्तार करने के लिए किया जाता है।. विकल्प D गलत है क्योंकि कम प्रतिरोध वाले एमीटर को समानांतर में जोड़ने से शॉर्ट सर्किट हो जाता है, जिससे उपकरण खराब हो सकता है।

Answer: C सही है — एक एमीटर को वोल्टमीटर में बदलने के लिए करंट प्रवाह को सीमित करने हेतु श्रेणीक्रम में एक उच्च-प्रतिरोध मल्टीप्लायर जोड़ा जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: एमीटर = शंट (समानांतर में कम प्रतिरोध); वोल्टमीटर = मल्टीप्लायर (श्रेणीक्रम में उच्च प्रतिरोध)।

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Option A: स्केल बदलकर

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Option B: उपकरण के वास्तविक मापन भाग के समानांतर (parallel) एक बड़ा प्रतिरोध जोड़कर

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Option D: उपकरण को सीधे सर्किट के समानांतर लगाकर

Correct Answer

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