NCERT Solutions Class 10th Science Chapter – 12 विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effect of Electric Current) Question & Answer in Hindi

NCERT Solutions Class 10th Science Chapter – 12 विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effect of Electric Current)

NCERT Solutions Class 10th Science Chapter – 12 विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effect of Electric Current)

Chapter – 12

विद्युत धारा के चुंबकीय प्रभाव

प्रश्न उत्तर

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प्रश्न 1. चुंबक के निकट लाने पर दिक्सूचक की सुई विक्षेपित क्यों हो जाती है ?
उत्तर – वास्तव में दिक्सूचक की सुई एक छोटा छड़ चुंबक ही होती है। किसी दिक्सूचक की सुई के दोनों सिरे लगभग उत्तर और दक्षिण दिशाओं की ओर संकेत करते हैं। उत्तर दिशा की ओर संकेत करने वाले सिरे को उत्तरोमुखी ध्रुव अथवा उत्तर ध्रुव कहते हैं। दूसरा सिरा जो दक्षिण दिशा की ओर संकेत करता है उसे दक्षिणोमुखी ध्रुव अथवा दक्षिण ध्रुव कहते हैं।

हम जानते हैं कि चुंबकों में सजातीय ध्रुवों में परस्पर प्रतिकर्षण तथा विजातीय ध्रुवों में परस्पर आकर्षण होता है। अतः चुंबक के निकट लाने पर दिक्सूचक की सुई विक्षेपित हो जाती है।

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प्रश्न 1. किसी छड़ चुंबक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ खींचिए।
उत्तर –

चित्र 12.2. छड़ चुंबक के चारों तरफ चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ

प्रश्न 2. चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के गुणों की सूची बनाइए।
उत्तर – (i) ये काल्पनिक रेखाएँ चुंबक के उत्तरी ध्रुव से निकलती हैं एवं दक्षिणी ध्रुव पर जाकर समाप्त हो जाती हैं।
(ii) ये क्षेत्र रेखाएँ परस्पर प्रतिच्छेद नहीं करती हैं।
(iii) इन रेखाओं के किसी बिन्दु पर स्पर्श रेखा की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को दर्शाती है।

प्रश्न 3. दो चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ परस्पर प्रतिच्छेद क्यों नहीं करती हैं?
उत्तर – यदि दो चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ परस्पर प्रतिच्छेद करें तो प्रतिच्छेद करने वाली बिन्दु पर चुंबकीय क्षेत्र की दो दिशाएँ होंगी जो संभव नहीं है। अतः ये क्षेत्र रेखाएँ परस्पर प्रतिच्छेद नहीं करती हैं।

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प्रश्न 1. मेज के तल पर पड़े तार के वृत्ताकार पाश पर विचार कीजिए। मान लीजिए इस पाश में दक्षिणावर्ती विद्युतधारा प्रवाहित हो रही है। दक्षिण हस्त अंगुष्ठ नियम को लागू करके पाश के भीतर तथा बाहर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा ज्ञात कीजिए।
उत्तर –

चित्र 12.8. पाश में प्रवाहित दक्षिणावर्ती दिशा में धारा के कारण चुंबकीय क्षेत्र

प्रश्न 2. किसी दिए गए क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र एकसमान है। निरूपित करने के लिए आरेख खींचिए।
उत्तर –

चित्र 12.10. परिनालिका के अन्दर चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ परस्पर समानान्तर होती है इसलिए परिनालिका के अन्दर चुंबकीय क्षेत्र एक समान होता है।

प्रश्न 3. सही विकल्प चुनिए-

किसी विद्युतधारावाही सीधी लंबी परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र–

(a) शून्य होता है।
(b) इसके सिरे की ओर जाने पर घटता है।
(c) इसके सिरे की ओर जाने पर बढ़ता है।
(d) सभी बिंदुओं पर समान होता है।

उत्तर – (d) सभी बिंदुओं पर समान होता है।

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प्रश्न 1. किसी प्रोटॉन का निम्नलिखित में से कौन-सा गुण किसी चुबंकीय क्षेत्र में मुक्त गति करते समय परिवर्तित हो जाता है? (यहाँ एक से अधिक सही उत्तर हो सकते हैं।)

(a) द्रव्यमान
(b) चाल
(c) वेग
(d) संवेग

उत्तर – (c) वेग, (d) संवेग।

प्रश्न 2. क्रियाकलाप 13.7 में हमारे विचार से छड़ AB का विस्था किस प्रकार प्रभावित होगा यदि–

(i) छड़ AB में प्रवाहित विद्युतधारा वृद्धि हो जाए;
(ii) अधिक प्रबल नाल चुंबक प्रयोग किसा
(iii) छड़ AB की लंबाई में वृद्धि कर ही

उत्तर – हम जानते हैं कि
F = BIL
इसलिए

(i) F α L
बल का मान चालक में प्रवाहित भाग के मान के समानुपाती होती है

(ii) F α B
बल का मान चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के समानुपाती होता है।

(iii) F α l
बल का मान चालक की लम्बाई के समानुपाती होता है।

प्रश्न 3. पश्चिम की ओर प्रक्षेपित कोई धनावेशित कण (अल्फाकण) किसी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्तर की ओर विक्षेपित हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा क्या है?

(a) दक्षिण की ओर
(b) पूर्व की ओर
(c) अधोमुखी
(d) उपरिमुखी

उत्तर – (d) उपरिमुखी

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प्रश्न 1. विद्युत परिपथों तथा साधित्रों में सामान्यतः उपयोग होने व करना दो सुरक्षा उपायों के नाम लिखिए
उत्तर – सामान्यतः उपयोग में आने वाले दो उपायों के नाम हैं-
(क) विद्युत फ्यूज।
(ख) भू-सम्पर्क तार का उपयोग।

प्रश्न 2. 2kW शक्ति अनुमतांक का एक विद्युत तंदूर किसी विद्युत परिपथ (220 V) में प्रचालित किया जाता है, जिसका विद्युतधा अनुमतांक 5 A है। इससे आप किस परिणाम की अपेक्षा करते हैं? कीजिए। घरेलू विद्युत परिपथों में अतिभारण से बचाव के लिए क़्या सावधानी बरतनी चाहिए?
उत्तर – हम जानते हैं कि
P = V²/R
⇒ 2 x 10³ 220×220/R
R = 220×220/10³
I = V/R
= 220 x 2 x 10³ /220×220
I = 9.09 एम्पीयर
इस अत्यधिक विद्युत धारा पर तंदूर खराब हो जाएगा एवं कार्य नहीं करेगा। अतिभारण से बचने के लिए एक ही सॉकिट से अधिक उपकरणों को नहीं संयोजित करेंगे।

प्रश्न 3. घरेलू विद्युत परिपथों में अभितारण से बचाव के लिए क्या सावधानी बरतनी चाहिए ?
उत्तर – एक ही सॉकिट से बहुत ज्यादा विद्युत उपकरणों को संयोजित नहीं नेवा करना चाहिए क्योंकि इससे अभितारण हो सकता है।

प्रश्न 1. निम्नलिखित में से कौन किसी लंबे विद्युत धरावाही तार के निकट चुंबकीय क्षेत्र का सही वर्णन करता है?

A. चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ तार के लंबवत होती हैं।
B. चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ तार के समांतर होती हैं।
C. चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ अरीय होती हैं जिनका उदभव तार से होता है।
D. चुंबकीय क्षेत्र की संकेंद्री क्षेत्र रेखाओं का केंद्र तार होता है।

उत्तर – (D) चुंबकीय क्षेत्र की संकेंद्री क्षेत्र रेखाओं का केंद्र तार होता है।

अभ्यास

प्रश्न 1. निम्नलिखित में से कौन किसी लंबे विद्युत धारावाही तार के निकट चुंबकीय क्षेत्र का सही वर्णन करता है?

(a) चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ तार के लंबवत होती हैं।
(b) चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ तार के समांतर होती हैं।
(c) चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाएँ अरीय होती हैं जिनका उद्भव तार से होता है।
(d) चुंबकीय क्षेत्र की संकेंद्री क्षेत्र रेखाओं का केंद्र तार होता है।

उत्तर – (d) चुंबकीय क्षेत्र की संकेंद्री क्षेत्र रेखाओं का केंद्र तार होता है।

प्रश्न 2. लघुपथन के समय परिपथ में विद्युत धारा का मान-

(a) बहुत कम हो जाता है।
(b) परिवर्तित नहीं होता।
(c) बहुत अधिक बढ़ जाती है।
(d) निरंतर परिवर्तित होता है।

उत्तर – (c) बहुत अधिक बढ़ जाता है।

प्रश्न 3. निम्नलिखित प्रकथनों में कौन सत्य है तथा कौन असत्य? इसे प्रकथन के सामने अंकित कीजिए-

(a) किसी लंबी वृत्ताकार विद्युत धारावाही कुंडली के केंद्र पर चुंबकीय क्षेत्र समांतर सीधी क्षेत्र रेखाएँ होती हैं।
उत्तर – सत्य

(b) हरे विद्युतरोधन वाला तार प्रायः विद्युन्मय तार होता है।
उत्तर – असत्य

प्रश्न 4. चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करने के दो तरीकों की सूची बनाइए?
उत्तर – चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करने के दो तरीके निम्न हैं-
1. किसी चुंबक द्वारा; जैसे- छड़ चुंबक, नाल चुंबक आदि।
2. किसी विद्युत धारावाही सीधे चालक तार द्वारा विद्युत धारावाही पाश (लूप) द्वारा इत्यादि।

प्रश्न 5. किसी चुंबकीय क्षेत्र में स्थित विद्युत धारावाही चालक पर आरोपित बल कब अधिकतम होता है?
उत्तर – फ्लेमिंग के वामहस्त नियम द्वारा किसी चुंबकीय क्षेत्र में स्थित विद्युत धारावाही चालक पर आरोपित बल अधिकतम होता है, जब चालक को चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत् रखा जाए। अर्थात विद्युत धारा की दिशा तथा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा परस्पर लंबवत् हो।

प्रश्न 6. मान लीजिए आप किसी चैम्बर में अपनी पीठ को किसी एक दीवार से लगाकर बैठे हैं। कोई इलेक्ट्रॉन पुंज आपके पीछे की दीवार से सामने वाली दीवार की ओर क्षैतिजतः गमन करते हुए किसी प्रबल चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आपके दाई ओर विक्षेपित हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा क्या है?
उत्तर – स्पष्टत: फ्लेमिंग के वामहस्त नियम द्वारा, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा उर्ध्वाधरतः नीचे होगी।

प्रश्न 7. निम्नलिखित की दिशा को निर्धारित करने वाला नियम लिखिए-

(i) किसी विद्युत धारावाही सीधे चालक के चारों ओर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र।
उत्तर – किसी विद्युत धारावाही सीधे चालक के चारों ओर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निर्धारित करने के लिए “दक्षिण- हस्त अंगुष्ठ नियम का प्रयोग किया जाता है, जो इस प्रकार हैं- किसी विद्युत धारावाही चालक को अपने दाहिने हाथ से पकड़ने पर अँगूठा विद्युत धारा की दिशा को संकेत करता है तथा उँगलियाँ चुंबकीय क्षेत्र की क्षेत्र रेखाओं की दिशा में लिपटी होंगी। इसे मैक्सवेल का कार्कस्कू नियम भी कहते हैं।

(ii) किसी चुंबकीय क्षेत्र में, क्षेत्र के लंबवत् स्थित, विद्युत धारावाही सीधे चालक पर आरोपित बल।
उत्तर – किसी चुंबकीय क्षेत्र में, क्षेत्र के लंबवत् स्थित, विद्युत धारावाही सीधे चालक पर आरोपित बल की दिशा “फ्लेमिंग के वामहस्त नियम” द्वारा ज्ञात करते हैं फ्लेमिंग के वामहस्त नियम द्वारा किसी चुंबकीय क्षेत्र में स्थित विद्युत धारावाही चालक पर आरोपित बल अधिकतम होता है, जब चालक को चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत् रखा जाए। अर्थात् विद्युत धारा की दिशा तथा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा परस्पर लंबवत् हो।

प्रश्न 8. किसी विद्युत परिपथ में लघुपथन कब होता है?
उत्तर – जब विद्युन्मय तार (धनात्मक तार) तथा उदासीन तार (ऋणात्मक तार) सीधे संपर्क में आ जाते हैं, तब विद्युत परिपथ में अकस्मात् बहुत अधिक विद्युत धारा हो जाती है और लघुपथन हो जाता है। ऐसा तब होता है जब तारों के विद्युतरोधी आवरण क्षतिग्रस्त हो जाए या साधित्र में कोई दोष हो।

प्रश्न 9. भूसंपर्क तार का क्या कार्य है? धातु के आवरण वाले विद्युत साधित्रों को भूसम्पर्कित करना क्यों आवश्यक है?
उत्तर – भूसंपर्क तार किसी विद्युत परिपथ में सुरक्षा उपाय के रूप में प्रयुक्त होते हैं। खासकर उन साधित्रों में जिनका आवरण धात्विक होता है; जैसे- विद्युत इस्त्री, टोस्टर, मेज़ का पंखा, रेफ्रिजरेटर, कूलर, गीजर आदि। धातु के आवरणों से संयोजित भूसंपर्क तार विद्युत धारा के लिए अल्प प्रतिरोध का चालन पथ प्रस्तुत करता है। इससे यह सुनिश्चित हो जाता है कि साधित्र के धात्विक आवरण में विद्युत धारा का कोई क्षरण होने पर उस साधित्र का विभेव भूमि के विभव के बराबर हो जाएगा। फलस्वरूप इस साधित्र को उपयोग करने वाला व्यक्ति तीव्र विद्युत आघात से सुरक्षित बचा रहता है।

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