एक विभवमापी की विभव प्रवणता 3 mV/cm है। इसका उपयोग 20 Ω के प्रतिरोध में विभवांतर को मापने के लिए किया जाता है। यदि शून्य बिंदु को प्राप्त करने के लिए 60 cm के विभवमापी तार की आवश्यकता होती है, तो 20 Ω प्रतिरोधक से गुजरने वाली धारा _________ है।

  1. 8 mA
  2. 9 mA
  3. 10 mA
  4. 11 mA

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 9 mA
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अवधारणा:

विभवमापी​:

  • एक विभवमापी एक उपकरण है जिसका उपयोग मुख्य रूप से किसी दिए गए सेल के emf को मापने और सेल के emf की तुलना करने के लिए किया जाता है।
    • इसका उपयोग किसी दिए गए सेल के आंतरिक प्रतिरोध को मापने के लिए भी किया जाता है।
  • विभवमापी में मैंगनीन या कॉन्स्टैन से बना लंबाई L (लगभग 6 मी से 10 m लंबा) का एक लंबा प्रतिरोधक तार AB और आपूर्तिकर्ता वोल्टेज या चालक सेल नामक ज्ञात वोल्टेज e और आंतरिक प्रतिरोध  r की एक बैटरी होती है। इन दोनों का संयोजन एक प्राथमिक परिपथ बनाता है।
  • एक अन्य सेल का एक टर्मिनल (जिसका emf E मापा जाना है) गैल्वेनोमीटर G के माध्यम से प्रतिरोधक तार पर किसी भी बिंदु पर मुख्य परिपथ के एक छोर पर और दूसरे टर्मिनल से जुड़ा हुआ है। यह द्वितीयक परिपथ बनाता है।

F1 J.K 29.5.20 Pallavi D6

विभव प्रवणता (x):

  • तार की प्रति इकाई लंबाई में विभवांतर (या विभव में गिरावट) को विभव प्रवणता कहा जाता है।
  • यह इस प्रकार दिया गया है,


\(⇒ x = \frac{e}{R+R_h+r}.\frac{R}{L}\)

जहां e = प्राथमिक सेल का emf, R = विभवमापी तार का प्रतिरोध, Rh = रिओस्टेट का प्रतिरोध, और r = प्राथमिक सेल का आंतरिक प्रतिरोध।

गणना:

दिया गया है कि x = 3 mV/cm = 0.3 V/m, R = 20 Ω और l = 60 cm = 0.6 m

माना कि धारा में 20 Ω प्रतिरोध I है।

  • तो 20 Ω प्रतिरोध में विभवांतर इस प्रकार दिया गया है,

⇒ V = IR     -----(1)

  • यदि विभव प्रवणता x है और शून्य बिंदु लंबाई l पर आता है, तो,

⇒ V = xl        -----(2)

समीकरण 1 और समीकरण 2 से,

\(⇒ I=\frac{xl}{R}\)

\(⇒ I=\frac{0.3×0.6}{20}\)

⇒ I = 9 × 10-3 A

I = 9 mA

  • इसलिए, विकल्प 2 सही है।
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Last updated on Jul 4, 2025

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