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Chapter 1 of 12 • Page 1 of 248🔒 Protected PDF • Watermarked
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यदि 10 ohms के प्रतिरोधक से 2 मिनट के लिए 5 A की धारा प्रवाहित होती है, तो उत्पन्न ऊष्मा है:
500 J
15000 J
30000 J
50 J
30000 J
जब किसी प्रतिरोधक से धारा प्रवाहित होती है, तो उत्पन्न ऊष्मा जूल के तापन नियम (Joule's Law of Heating) द्वारा निर्धारित होती है। दी गई धारा I=5 A, प्रतिरोध R=10 Ω, और समय t=2 minutes है, ऊष्मा H की गणना H=I2Rt के रूप में की जाती है।
जब किसी प्रतिरोधक से धारा प्रवाहित होती है, तो उत्पन्न ऊष्मा जूल के तापन नियम (Joule's Law of Heating) द्वारा निर्धारित होती है। दी गई धारा I=5 A, प्रतिरोध R=10 Ω, और समय t=2 minutes है, ऊष्मा H की गणना H=I2Rt के रूप में की जाती है।
टोस्टर के तार को लाल होकर चमकते हुए सोचें; उच्च प्रतिरोध वाले तार के माध्यम से बिजली का प्रवाह ऊष्मा उत्पन्न करता है, ठीक वैसे ही जैसे घर्षण के कारण अपनी हथेलियों को आपस में रगड़ने से गर्मी उत्पन्न होती है।
HIRT (Heat = I Square R T)
H=I2Rt — तापन का जूल का नियम जहाँ I धारा है, R प्रतिरोध है, और t समय है
t=2×60=120 s — मिनट से सेकंड में समय का रूपांतरण
जूल का तापन नियम बताता है कि एक चालक में उत्पन्न ऊष्मा (H) धारा के वर्ग (I2), प्रतिरोध (R), और उस समय (t) के सीधे आनुपातिक होती है जिसके लिए धारा प्रवाहित होती है। जब इलेक्ट्रॉन एक चालक से गुजरते हैं, तो वे परमाणुओं से टकराते हैं, जिससे गतिज ऊर्जा तापीय ऊर्जा में स्थानांतरित हो जाती है। इस प्रश्न में, हमें समय को SI इकाइयों में बदलना होगा: t=2×60 s=120 s। मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है H=(5)2×10×120=25×1200=30000 J।
जूल में ऊष्मा की गणना करने से पहले हमेशा समय को सेकंड (SI इकाई) में बदलें।
ऊष्मा धारा के वर्ग के सीधे आनुपातिक होती है, जिसका अर्थ है कि धारा को दोगुना करने से ऊष्मा चौगुनी हो जाती है।
किसी सामग्री का प्रतिरोध यह निर्धारित करता है कि वह कितनी प्रभावी ढंग से विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करता है।
इलेक्ट्रिक आयरन, गीजर और फ्यूज जैसे हीटिंग उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
ट्रांसमिशन लाइनों में ऊर्जा की हानि होती है और विद्युत उपकरणों की दक्षता कम हो जाती है।
इलेक्ट्रिक हीटर और स्टोव
इनकैंडेसेंट लाइट बल्ब
उत्पन्न ऊष्मा की इकाई जूल (J) है, जो वॉट-सेकंड के बराबर है।
विकल्प A (500 J) धारा के वर्ग और समय के रूपांतरण की उपेक्षा करता है। विकल्प B (15000 J) धारा के वर्ग की उपेक्षा करता है।
C सही है — जूल के नियम H=I2Rt का उपयोग करते हुए जहाँ I=5 A, R=10 Ω, और t=120 s है, परिणाम 30000 J मिलता है।
भौतिकी के प्रश्नों में, सामान्य गणना त्रुटियों से बचने के लिए समीकरणों में मान रखने से पहले हमेशा यह सत्यापित करें कि आपकी इकाइयाँ (A, Ohms, seconds) सुसंगत हैं।
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