40 ओम के प्रतिरोध वाले एक उपकरण द्वारा खपत की गई शक्ति की गणना... | General Science MCQ (हिंदी) | Examoogle

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General SciencePhysics: Electricity

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40 ओम के प्रतिरोध वाले एक उपकरण द्वारा खपत की गई शक्ति की गणना करें जब उसे 200 V DC आपूर्ति से जोड़ा जाता है।

500 W

1000 W

2000 W

4000 W

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतGeneral SciencePhysics: Electricity

1000 W

Quick Summary:

एक विद्युत उपकरण द्वारा खपत की गई शक्ति उस दर से निर्धारित होती है जिस पर विद्युत ऊर्जा को अन्य रूपों, जैसे ऊष्मा या प्रकाश में परिवर्तित किया जाता है। सूत्र $P = \frac{V^2}{R}$ का उपयोग करके, जहाँ $V$ वोल्टेज है और $R$ प्रतिरोध है, हम शक्ति की गणना $1000 \text{ W}$ के रूप में करते हैं।

🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

विद्युत शक्ति को पाइप में पानी के दबाव की तरह समझें; यदि आप नोजल का आकार (प्रतिरोध) समान रखते हैं, तो पंप का दबाव (वोल्टेज) बढ़ाने से प्रति सेकंड गुजरने वाले पानी (ऊर्जा) की मात्रा काफी बढ़ जाती है।

🔢 Key Formulas

$P = \frac{V^2}{R}$ — वोल्टेज और प्रतिरोध के संदर्भ में शक्ति

$V = IR$ — ओम का नियम

⚙️ Working Principle

DC सर्किट में शक्ति $P$ वोल्टेज और धारा का गुणनफल ( $P = VI$ ) होती है। ओम के नियम ( $V = IR$ ) के अनुसार, धारा को $I = \frac{V}{R}$ के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। इसे शक्ति सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर $P = V \times (\frac{V}{R}) = \frac{V^2}{R}$ प्राप्त होता है। यह दर्शाता है कि स्थिर प्रतिरोध के लिए, शक्ति वोल्टेज के वर्ग के साथ बढ़ती है।

📌 Key Points

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विद्युत शक्ति को वाट (W) या जूल प्रति सेकंड (J/s) में मापा जाता है।
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शक्ति का क्षय (dissipation) सीधे प्रयुक्त वोल्टेज के वर्ग के समानुपाती होता है।
▸
उच्च प्रतिरोध धारा को सीमित करता है और एक निश्चित वोल्टेज के लिए बिजली की खपत को कम करता है।

✅ Advantages

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टॉस्टर या हीटर जैसे उपकरणों में हीटिंग एलिमेंट रेटिंग की गणना के लिए उपयोगी।

❌ Disadvantages / Limitations

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AC सर्किट में आगमनात्मक प्रतिक्रिया (inductive reactance) का हिसाब नहीं रखता, केवल प्रतिरोधी DC भार के लिए मान्य है।

🛠️ Applications / Uses

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फिलामेंट बल्ब और प्रतिरोधी हीटिंग तत्वों को डिजाइन करना।
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लोड करंट गणना के आधार पर सर्किट ब्रेकर का आकार निर्धारित करना।

📄 Additional Information

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गणना: $P = \frac{200^2}{40} = \frac{40000}{40} = 1000 \text{ W}$ ।
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विकल्प A (500 W) तब आता है यदि वोल्टेज को $40000$ के बजाय $200$ के रूप में गलत तरीके से वर्ग किया जाता है। विकल्प C और D अंकगणितीय त्रुटियों को दर्शाते हैं।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — खपत की गई शक्ति की गणना $P = \frac{V^2}{R}$ संबंध का उपयोग करके की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप $1000 \text{ W}$ आता है।

Core Concepts Used

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विद्युत शक्ति ओम का नियम प्रतिरोधी सर्किट

💡 EXAM TIP

प्रतिस्पर्धी परीक्षाओं में, हमेशा जांचें कि क्या प्रतिरोधी भार के लिए शक्ति की गणना करते समय वोल्टेज का वर्ग किया गया है ताकि सरल गणना त्रुटियों से बचा जा सके।

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