Question Detail
Resistance is 50 ohm in series resonance, what is value of impedance?
Options
- Option A: 100
- Option B: 50
- Option C: 25
- Option D: 10
Correct Answer
50
Solution & Explanation
{"type":"technical","methodBadge":"Concept & Principle","explanation":"In an RLC series circuit, resonance occurs when the inductive reactance equals the capacitive reactance, i.e., $X_L = X_C$. At this condition, the net reactive component becomes zero, and the total impedance of the circuit is purely resistive and equal to the resistance R.","workingPrinciple":"The total impedance $Z$ in an RLC series circuit is given by $Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$. At resonance, the frequency of the source is such that the inductive reactance $X_L = 2\\pi fL$ and capacitive reactance $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ cancel each other out ($X_L - X_C = 0$). Consequently, the impedance reaches its minimum value, which is equal to $R$.","diagramSvg":"RLCSeries Resonance: Z = R","keyFormulas":["$Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ тАФ General impedance formula for RLC series circuit","$X_L = X_C \\implies Z = R$ тАФ Condition and impedance at resonance"],"keyPoints":["At resonance, the phase angle between voltage and current is zero.","The power factor of the circuit at resonance is unity (1.0).","The current in an RLC series circuit is maximum at the resonant frequency."],"advantages":["Maximum power transfer","Selectivity in radio tuning circuits"],"disadvantages":["High current can damage components if not controlled","Voltage magnification across L and C components"],"applications":["Radio and television tuning circuits","Oscillators and filter design"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["In this problem, since R = 50 \\Omega and resonance implies Z = R, Z must be 50 \\Omega.","Options A, C, and D are incorrect as they deviate from the condition where reactive components cancel out at resonance."],"answer":"B is correct тАФ At resonance in an RLC series circuit, the total impedance is purely resistive and equal to the value of R.","correctedOptions":["100","50","25","10"],"coreConcepts":["Resonance","Impedance","Reactance cancellation"],"crossTopicTip":"Remember that at resonance, the circuit behaves as a purely resistive load, meaning the voltage and current are in phase."}
Question (Hindi)
рд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж (series resonance) рдореЗрдВ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдз 50 рдУрдо рд╣реИ, рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ (impedance) рдХрд╛ рдорд╛рди рдХреНрдпрд╛ рд╣реИ?
Options (Hindi)
- Option A: 100
- Option B: 50
- Option C: 25
- Option D: 10
Solution & Explanation (Hindi)
{"type":"technical","methodBadge":"рдЕрд╡рдзрд╛рд░рдгрд╛ рдФрд░ рд╕рд┐рджреНрдзрд╛рдВрдд","explanation":"рдПрдХ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ, рдЕрдиреБрдирд╛рдж рддрдм рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ рдЬрдм рдкреНрд░реЗрд░рдгрд┐рдХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (inductive reactance) рдзрд╛рд░рд┐рддреАрдп рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (capacitive reactance) рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ, рдЕрд░реНрдерд╛рдд $X_L = X_C$ред рдЗрд╕ рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рдореЗрдВ, рд╢реБрджреНрдз рдкреНрд░рддрд┐рдХреНрд░рд┐рдпрд╛рд╢реАрд▓ рдШрдЯрдХ рд╢реВрдиреНрдп рд╣реЛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдФрд░ рдкрд░рд┐рдкрде рдХреА рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдкреВрд░реА рддрд░рд╣ рд╕реЗ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдФрд░ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдз R рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддреА рд╣реИред","workingPrinciple":"рдПрдХ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ $Z$ рдХрд╛ рдорд╛рди $Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рджрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рд╕реНрд░реЛрдд рдХреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдРрд╕реА рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдХрд┐ рдкреНрд░реЗрд░рдгрд┐рдХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_L = 2\\pi fL$ рдФрд░ рдзрд╛рд░рд┐рддреАрдп рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ рдПрдХ-рджреВрд╕рд░реЗ рдХреЛ рдирд┐рд░рд╕реНрдд рдХрд░ рджреЗрддреЗ рд╣реИрдВ ($X_L - X_C = 0$)ред рдкрд░рд┐рдгрд╛рдорд╕реНрд╡рд░реВрдк, рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдЕрдкрдиреЗ рдиреНрдпреВрдирддрдо рдорд╛рди рддрдХ рдкрд╣реБрдБрдЪ рдЬрд╛рддреА рд╣реИ, рдЬреЛ R рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИред","diagramSvg":"RLCрд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж: Z = R","keyFormulas":["$Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ тАФ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╕рд╛рдорд╛рдиреНрдп рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рд╕реВрддреНрд░","$X_L = X_C \\implies Z = R$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рдФрд░ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛"],"keyPoints":["рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдФрд░ рдХрд░рдВрдЯ рдХреЗ рдмреАрдЪ рдХрд▓рд╛ рдХреЛрдг (phase angle) рд╢реВрдиреНрдп рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИред","рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рдкрд░рд┐рдкрде рдХрд╛ рд╢рдХреНрддрд┐ рдЧреБрдгрд╛рдВрдХ (power factor) рдЗрдХрд╛рдИ (1.0) рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИред","RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ рдзрд╛рд░рд╛ рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдкрд░ рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рд╣реЛрддреА рд╣реИред"],"advantages":["рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рд╢рдХреНрддрд┐ рд╕реНрдерд╛рдирд╛рдВрддрд░рдг","рд░реЗрдбрд┐рдпреЛ рдЯреНрдпреВрдирд┐рдВрдЧ рдкрд░рд┐рдкрдереЛрдВ рдореЗрдВ рдЪрдпрдирд╛рддреНрдордХрддрд╛"],"disadvantages":["рдпрджрд┐ рдирд┐рдпрдВрддреНрд░рд┐рдд рди рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рдП рддреЛ рдЙрдЪреНрдЪ рдзрд╛рд░рд╛ рдШрдЯрдХреЛрдВ рдХреЛ рдиреБрдХрд╕рд╛рди рдкрд╣реБрдБрдЪрд╛ рд╕рдХрддреА рд╣реИ","L рдФрд░ C рдШрдЯрдХреЛрдВ рдкрд░ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдЖрд╡рд░реНрдзрди"],"applications":["рд░реЗрдбрд┐рдпреЛ рдФрд░ рдЯреЗрд▓реАрд╡рд┐рдЬрди рдЯреНрдпреВрдирд┐рдВрдЧ рдкрд░рд┐рдкрде","рджреЛрд▓рд┐рддреНрд░ (oscillators) рдФрд░ рдлрд┐рд▓реНрдЯрд░ рдбрд┐рдЬрд╛рдЗрди"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["рдЗрд╕ рд╕рдорд╕реНрдпрд╛ рдореЗрдВ, рдЪреВрдБрдХрд┐ R = 50 \\Omega рдФрд░ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдХрд╛ рдЕрд░реНрде рд╣реИ Z = R, рдЗрд╕рд▓рд┐рдП Z рдХрд╛ рдорд╛рди 50 \\Omega рд╣реЛрдирд╛ рдЪрд╛рд╣рд┐рдПред","рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк A, C, рдФрд░ D рдЧрд▓рдд рд╣реИрдВ рдХреНрдпреЛрдВрдХрд┐ рд╡реЗ рдЙрд╕ рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рд╕реЗ рд╡рд┐рдЪрд▓рд┐рдд рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВ рдЬрд╣рд╛рдБ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рдкреНрд░рддрд┐рдХреНрд░рд┐рдпрд╛рд╢реАрд▓ рдШрдЯрдХ рдПрдХ-рджреВрд╕рд░реЗ рдХреЛ рдирд┐рд░рд╕реНрдд рдХрд░ рджреЗрддреЗ рд╣реИрдВред"],"answer":"B рд╕рд╣реА рд╣реИ тАФ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдкреВрд░реА рддрд░рд╣ рд╕реЗ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рд╣реЛрддреА рд╣реИ рдФрд░ R рдХреЗ рдорд╛рди рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддреА рд╣реИред","correctedOptions":["100","50","25","10"],"coreConcepts":["рдЕрдиреБрдирд╛рдж","рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛","рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд рдирд┐рд░рд╕реНрддреАрдХрд░рдг"],"crossTopicTip":"рдпрд╛рдж рд░рдЦреЗрдВ рдХрд┐ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рдкрд░рд┐рдкрде рдПрдХ рд╢реБрджреНрдз рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рднрд╛рд░ рдХреЗ рд░реВрдк рдореЗрдВ рд╡реНрдпрд╡рд╣рд╛рд░ рдХрд░рддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рдХрд╛ рдЕрд░реНрде рд╣реИ рдХрд┐ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдФрд░ рдХрд░рдВрдЯ рд╕рдорд╛рди рдХрд▓рд╛ (in phase) рдореЗрдВ рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВред"}