Electric Current and Circuit Questions in Gujarati

(A) વિદ્યુત પરિપથ એટલે વિદ્યુત પ્રવાહનો સતત અને બંધ માર્ગ.
તેમાં વિદ્યુત ઉપકરણો,સ્વિચિંગ ઉપકરણો અને વિદ્યુતનો સ્ત્રોત હોય છે,જે વાહક તાર દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

(A) વિદ્યુત પ્રવાહનો એકમ એમ્પિયર $(A)$ છે.
$1$ એમ્પિયરની વ્યાખ્યા વાહકના આડછેદમાંથી $1$ સેકન્ડ $(s)$ માં પસાર થતા $1$ કુલંબ $(C)$ વિદ્યુતભાર તરીકે આપવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે,$I = Q / t$,જ્યાં $I$ એ એમ્પિયરમાં પ્રવાહ છે,$Q$ એ કુલંબમાં વિદ્યુતભાર છે,અને $t$ એ સેકન્ડમાં સમય છે.

(N/A) એક ઇલેક્ટ્રોન $1.6 \times 10^{-19} \, C$ જેટલો વિદ્યુતભાર ધરાવે છે,જેનો અર્થ છે કે $1.6 \times 10^{-19} \, C$ વિદ્યુતભાર $1$ ઇલેક્ટ્રોનમાં સમાયેલ છે.
સૂત્ર $Q = ne$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $Q = 1 \, C$ અને $e = 1.6 \times 10^{-19} \, C$ છે:
$n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 0.625 \times 10^{19} = 6.25 \times 10^{18}$.
આમ,$6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન મળીને એક કુલંબ વિદ્યુતભાર બનાવે છે.

(D) વિદ્યુતપ્રવાહનું સૂત્ર $I = Q / t$ છે,જ્યાં $I$ એ વિદ્યુતપ્રવાહ છે,$Q$ એ કુલ વિદ્યુતભાર છે અને $t$ એ સમય છે.
અહીં $I = 1\, A$ અને $t = 16\, s$ આપેલ છે,તેથી કુલ વિદ્યુતભાર $Q = I \times t = 1\, A \times 16\, s = 16\, C$ થાય.
એક ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19}\, C$ છે.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $Q = n \times e$ છે,જેનો અર્થ થાય છે $n = Q / e$.
કિંમતો મૂકતા: $n = 16 / (1.6 \times 10^{-19}) = 10 / 10^{-19} = 10^{20}$.
આમ,ફિલામેન્ટમાંથી પસાર થતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $10^{20}$ છે.

(D) સાચો પરિપથ નક્કી કરવા માટે,આપણે વિદ્યુત ઘટકોને જોડવા માટેના નીચેના નિયમોનું પાલન કરવું જોઈએ:
$1$. એમીટર $(A)$ ને હંમેશા પરિપથના ઘટક (અવરોધ $R$) સાથે શ્રેણીમાં જોડવું જોઈએ જેથી તેમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ માપી શકાય. તેનો ધન ટર્મિનલ બેટરીના ધન ટર્મિનલ તરફ જોડાયેલો હોવો જોઈએ.
$2$. વોલ્ટમીટર $(V)$ ને હંમેશા તે ઘટક (અવરોધ $R$) ને સમાંતર જોડવું જોઈએ જેના બે છેડા વચ્ચેનો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત માપવાનો હોય. તેનો ધન ટર્મિનલ બેટરીના ધન ટર્મિનલ તરફ જોડાયેલો હોવો જોઈએ.
પરિપથોનું મૂલ્યાંકન:
- પરિપથ $(i)$: વોલ્ટમીટર શ્રેણીમાં જોડાયેલું છે,જે ખોટું છે.
- પરિપથ $(ii)$: એમીટર સમાંતર જોડાયેલું છે,જે ખોટું છે.
- પરિપથ $(iii)$: એમીટર સમાંતર જોડાયેલું છે,જે ખોટું છે.
- પરિપથ $(iv)$: એમીટર અવરોધ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલું છે અને વોલ્ટમીટર અવરોધને સમાંતર જોડાયેલું છે. બંને યોગ્ય ધ્રુવીયતા સાથે જોડાયેલા છે. તેથી,આ યોગ્ય રીતે જોડાયેલ પરિપથ છે.

(A) શ્રેણીમાં કોષોના સંયોજનમાંથી મહત્તમ સ્થિતિમાનનો તફાવત મેળવવા માટે,એક કોષનો ધન ટર્મિનલ બીજા કોષના ઋણ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ હોવો જોઈએ.
આ ગોઠવણીમાં,વ્યક્તિગત કોષોના સ્થિતિમાનનો સરવાળો થાય છે $(V_{total} = V_1 + V_2 + V_3 + ...)$.
આપેલી આકૃતિઓ જોતા:
- આકૃતિ $(i)$ માં,કોષો એવી રીતે જોડાયેલા છે કે એકનો ધન ટર્મિનલ બીજાના ઋણ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે,જે સાચી શ્રેણી ગોઠવણી છે.
- અન્ય આકૃતિઓમાં,કેટલાક કોષો વિરુદ્ધ ધ્રુવીયતામાં જોડાયેલા છે,જે કુલ સ્થિતિમાનમાંથી બાદ થશે.
તેથી,$(i)$ એ સાચી રજૂઆત છે.

(A) વિદ્યુતભારનું ક્વોન્ટમીકરણ $q = ne$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $q$ એ કુલ વિદ્યુતભાર છે,$n$ એ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $e$ એ મૂળભૂત વિદ્યુતભાર છે.
અહીં $q = 1 \text{ C}$ અને $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$ આપેલ છે.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ શોધવા માટે,આપણે સૂત્રને આ રીતે લખી શકીએ: $n = q / e$.
કિંમતો મૂકતા: $n = 1 / (1.6 \times 10^{-19}) = 10^{19} / 1.6 = 6.25 \times 10^{18}$.
તેથી,$1 \text{ C}$ વિદ્યુતભારમાં આશરે $6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.

(A) કુલ વિદ્યુતભાર $Q = 1 \text{ C}$ આપેલ છે.
એક ઇલેક્ટ્રોન પરનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$ છે.
વિદ્યુતભારના ક્વોન્ટમીકરણના સૂત્ર મુજબ, $Q = ne$, જ્યાં $n$ એ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
તેથી, $n = Q / e$.
$n = 1 \text{ C} / (1.6 \times 10^{-19} \text{ C})$.
$n = 1 / 1.6 \times 10^{19}$.
$n = 0.625 \times 10^{19}$.
$n = 6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન.

(N/A) પરિપથમાં વિદ્યુત પ્રવાહ માપવા માટે વપરાતા સાધનને $Ammeter$ (એમીટર) કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ $Ammeter$ ને હંમેશા તે ઘટક અથવા પરિપથ સાથે $series$ (શ્રેણી) માં જોડવામાં આવે છે જેમાંથી વહેતો પ્રવાહ માપવાનો હોય છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે પરિપથમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુત પ્રવાહ $Ammeter$ માંથી પસાર થાય.

(N/A) પરંપરાગત વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા તે દિશા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમાં ધન વીજભારો ગતિ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન ઋણ વીજભારિત હોવાથી,તેઓ પરંપરાગત વિદ્યુત પ્રવાહની વિરુદ્ધ દિશામાં વહે છે. તેથી,પરંપરાગત વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા એ ઇલેક્ટ્રોનના વહનની દિશાથી વિરુદ્ધ હોય છે.

(B) ધાતુના વાહકોમાં,વિદ્યુત પ્રવાહનું વહન મુખ્યત્વે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ગતિને કારણે થાય છે. આ ઇલેક્ટ્રોન ઋણ વીજભારિત કણો છે જે જ્યારે બાહ્ય વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યારે વાહકના સ્ફટિક લેટીસમાંથી પસાર થાય છે.

(B) પરિપથમાં વિદ્યુતપ્રવાહને $Ammeter$ (એમીટર) નામના સાધનનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવે છે.
$Ammeter$ ને હંમેશા તે ઘટક સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે જેમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ માપવાનો હોય છે.

(A) એમીટર એ પરિપથમાં વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહને માપવા માટે વપરાતું સાધન છે. પરિપથના ઘટકોમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુત પ્રવાહ માપવા માટે,તેને પરિપથના ઘટકો સાથે શ્રેણીમાં જોડવું આવશ્યક છે,જેથી તેમાંથી સમાન વિદ્યુત પ્રવાહ વહી શકે.

(N/A) વિદ્યુત પ્રવાહ એટલે વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતભારના વહનનો દર. ગાણિતિક રીતે,તે સમય $t$ માં વાહકના આડછેદમાંથી વહેતા વિદ્યુતભાર $Q$ નો જથ્થો છે,જેને $I = Q/t$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
વિદ્યુત પ્રવાહનો $SI$ એકમ એમ્પીયર $(A)$ છે,જે પ્રતિ સેકન્ડ એક કુલંબ જેટલો હોય છે $(1 \ A = 1 \ C/s).$

(A) એમીટર એ પરિપથમાં વિદ્યુત પ્રવાહ માપવા માટે વપરાતું સાધન છે.
પ્રવાહને સચોટ રીતે માપવા માટે,તેને પરિપથના ઘટકો સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે.
જો એમીટરનો અવરોધ વધારે હોય,તો તે પરિપથમાંથી વહેતા કુલ પ્રવાહને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી દેશે,જેના પરિણામે ખોટું માપન મળે છે.
તેથી,આદર્શ એમીટરને ખૂબ જ ઓછો અવરોધ ધરાવતું બનાવવામાં આવે છે જેથી તે વિદ્યુત પ્રવાહના વહનમાં અવરોધ ન ઊભો કરે.

(N/A) વિદ્યુત પરિપથ એ એક સતત અને બંધ માર્ગ છે જેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે.
ખુલ્લો પરિપથ એવો પરિપથ છે જેમાં માર્ગ તૂટેલો હોય છે અથવા સ્વિચ $OFF$ સ્થિતિમાં હોય છે,જેના કારણે વિદ્યુત પ્રવાહ વહી શકતો નથી.
બંધ પરિપથ એવો પરિપથ છે જેમાં માર્ગ પૂર્ણ હોય છે અને સ્વિચ $ON$ સ્થિતિમાં હોય છે,જેનાથી વિદ્યુત પ્રવાહ સતત વહી શકે છે.

(A) આપેલ છે: વિદ્યુતભાર $Q = 12 \, C$,સમય $t = 4 \, s$.
વિદ્યુતપ્રવાહ $I$ નું સૂત્ર $I = \frac{Q}{t}$ છે.
કિંમતો મૂકતા,આપણને મળે છે $I = \frac{12 \, C}{4 \, s} = 3 \, A$.
તેથી,કોષ દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો વિદ્યુતપ્રવાહ $3 \, A$ છે.

(A) આપેલ છે: વિદ્યુતપ્રવાહ $I = 1 \, A$, સમય $t = 1 \, s$.
આપણે જાણીએ છીએ કે વિદ્યુતભાર $Q = I \times t$.
તેથી, $Q = 1 \, A \times 1 \, s = 1 \, C$.
એક ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19} \, C$ છે.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $n$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $n = \frac{Q}{e}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $n = \frac{1 \, C}{1.6 \times 10^{-19} \, C}$.
$n = 0.625 \times 10^{19} = 6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન પ્રતિ સેકન્ડ.

(N/A)

વોલ્ટમીટર	એમીટર
$(a)$ તેનો ઉપયોગ પરિપથના બે બિંદુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત માપવા માટે થાય છે.	$(a)$ તેનો ઉપયોગ પરિપથમાં વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહને માપવા માટે થાય છે.
$(b)$ તેને હંમેશા ઘટકને સમાંતર જોડવામાં આવે છે.	$(b)$ તેને હંમેશા ઘટક સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે.
$(c)$ તેનો અવરોધ ખૂબ જ ઊંચો હોય છે જેથી તેમાંથી ન્યૂનતમ પ્રવાહ વહે.	$(c)$ તેનો અવરોધ ખૂબ જ ઓછો હોય છે જેથી તેના પર ન્યૂનતમ વોલ્ટેજ ડ્રોપ થાય.

(N/A) મૂલ્યો નીચે મુજબ છે:
$1 \text{ mA (મિલીએમ્પીયર)} = 10^{-3} \text{ A} = \frac{1}{1000} \text{ A}$
$1 \text{ } \mu\text{A (માઇક્રોએમ્પીયર)} = 10^{-6} \text{ A} = \frac{1}{1000000} \text{ A}$
$(b)$ બેટરી અને રિઓસ્ટેટની સંજ્ઞાઓ આપેલી આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.

(N/A) વિદ્યુત પ્રવાહ એટલે વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતભારના વહનનો દર.
ગાણિતિક રીતે,તેને $I = \frac{Q}{t}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $I$ એ વિદ્યુત પ્રવાહ છે,$Q$ એ આડછેદમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર છે અને $t$ એ લાગતો સમય છે.
વિદ્યુત પ્રવાહનો $SI$ એકમ એમ્પીયર $(A)$ છે.

(N/A) જો કોઈ વાહકમાંથી $1$ સેકન્ડમાં $1$ કુલંબ વિદ્યુતભાર વહેતો હોય,તો તે વાહકમાંથી વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ $1$ એમ્પીયર છે તેમ કહેવાય. ગાણિતિક રીતે,તેને $I = Q/t$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $I = 1 \text{ A}$,$Q = 1 \text{ C}$ અને $t = 1 \text{ s}$ છે.

(720 C) વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.2 A$
સમય $(t)$ = $1 \text{ કલાક} = 3600 s$
ગણતરી:
$Q = 0.2 A \times 3600 s$
$Q = 720 C$
તેથી,બલ્બમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર $720 C$ છે.

(A) આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.5\, A$
સમય $(t)$ = $1\, \text{કલાક} = 60 \times 60 = 3600\, s$
વોલ્ટેજ $(V)$ = $200\, V$
વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$Q = 0.5\, A \times 3600\, s = 1800\, C$
તેથી, ઇલેક્ટ્રિક ઇસ્ત્રીમાંથી વહેતો વિદ્યુતભાર $1800\, C$ છે.

(1440 C) વિદ્યુતભાર માટેનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $0.4\, A$
સમય $(t)$ = $1\, \text{કલાક} = 60 \times 60\, s = 3600\, s$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$Q = 0.4\, A \times 3600\, s$
$Q = 1440\, C$.
આમ, ઉપકરણમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર $1440\, C$ છે.

(A) ડાયરેક્ટ કરંટ $(DC)$ એક જ દિશામાં વહે છે અને સમય સાથે તેનું મૂલ્ય અચળ રહે છે.
કારણ કે પ્રવાહ દોલન કરતો નથી કે તેની દિશા સમયાંતરે બદલાતી નથી,તેથી તે પ્રતિ સેકન્ડ કોઈ ચક્ર પૂર્ણ કરતો નથી.
તેથી,$DC$ ની આવૃત્તિ $0 \ Hz$ છે.

(B) આ વિધાન $\text{ખોટું}$ છે.
જે વિદ્યુત પ્રવાહ હંમેશા એક જ દિશામાં વહે છે તેને $\text{ડાયરેક્ટ કરંટ}$ $(DC)$ કહેવામાં આવે છે.
$\text{અલ્ટરનેટિંગ કરંટ}$ $(AC)$ એવો પ્રવાહ છે જે સમયાંતરે પોતાની દિશા બદલે છે.

(A) રબર એક અવાહક (insulator) પદાર્થ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થઈ શકતો નથી. રબરના મોજા અને રબરના બૂટ પહેરવાથી,વ્યક્તિ એક ઉચ્ચ અવરોધક સ્તર બનાવે છે જે વીજળીને શરીર દ્વારા જમીનમાં જતા અટકાવે છે,આમ વ્યક્તિને વીજળીના આંચકાથી બચાવે છે.

(N/A) પ્રમાણિત પરિપથ સંજ્ઞાઓના આધારે:
$A$ એ વિદ્યુત બલ્બ દર્શાવે છે,જે પરિપથમાં લોડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$B$ એ રિયોસ્ટેટ (ચલ અવરોધ) દર્શાવે છે,જેનો ઉપયોગ પરિપથમાં વિદ્યુતપ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.
$C$ એ વિદ્યુત કોષ દર્શાવે છે,જે વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$D$ એ એમીટર દર્શાવે છે,જેનો ઉપયોગ પરિપથમાંથી વહેતા વિદ્યુતપ્રવાહને માપવા માટે થાય છે.

(A) વિદ્યુત પ્રવાહનો $SI$ એકમ એમ્પીયર $(A)$ છે.
એક એમ્પીયર એટલે વાહકમાંથી પ્રતિ સેકન્ડ પસાર થતો $1$ કુલંબ વિદ્યુતભાર $(1 \text{ A} = 1 \text{ C/s})$.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ શોધવા માટે:
આપેલ છે: વિદ્યુત પ્રવાહ $(I)$ = $1 \text{ A}$,સમય $(t)$ = $1 \text{ s}$,ઇલેક્ટ્રોન પરનો વીજભાર $(e)$ = $1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$.
સૂત્ર $Q = I \times t$ અને $Q = n \times e$ નો ઉપયોગ કરતા,$n = \frac{I \times t}{e}$ મળે.
$n = \frac{1 \text{ A} \times 1 \text{ s}}{1.6 \times 10^{-19} \text{ C}} = \frac{1}{1.6} \times 10^{19} = 6.25 \times 10^{18}$.
આમ,$1$ સેકન્ડમાં વાહકમાંથી $6.25 \times 10^{18}$ ઇલેક્ટ્રોન પસાર થાય છે.

(N/A) વાયરમાં વિદ્યુત પ્રવાહની દિશા પરંપરાગત રીતે ઇલેક્ટ્રોનના વહનની દિશાથી વિરુદ્ધ લેવામાં આવે છે.
$(b)$ આપેલ છે:
વિદ્યુતભાર $(Q) = 500 \, C$
સમય $(t) = 10 \, \text{મિનિટ} = 10 \times 60 \, \text{સેકન્ડ} = 600 \, \text{સેકન્ડ}$
વિદ્યુત પ્રવાહ માટેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{Q}{t}$
$I = \frac{500 \, C}{600 \, \text{સેકન્ડ}}$
$I = 0.833 \, \text{એમ્પિયર}$
આમ,પરિપથમાં વહેતો વિદ્યુત પ્રવાહ આશરે $0.833 \, \text{A}$ છે.

(A) આપેલ છે: વિદ્યુતપ્રવાહ $I = 0.5\, A$, સમય $t = 10\, \text{min} = 10 \times 60 = 600\, \text{s}$.
વિદ્યુતભાર $Q$ શોધવાનું સૂત્ર $Q = I \times t$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $Q = 0.5\, A \times 600\, \text{s} = 300\, C$.
આમ, પરિપથમાંથી વહેતો કુલ વિદ્યુતભાર $300\, C$ છે.

(N/A) વિદ્યુત પરિપથ એ એક સતત અને બંધ માર્ગ છે જેમાં વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે.
પરિપથ આકૃતિમાં બે કોષોની બેટરી,એક અવરોધક,એક એમીટર અને બંધ પ્લગ કળ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે. એમીટરને અવરોધકની સાથે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે અને બેટરીનો ધન છેડો એમીટરના ધન છેડા સાથે જોડાયેલ છે.

(N/A) બલ્બ ત્યારે જ પ્રકાશિત થશે જ્યારે બિંદુઓ $A$ અને $B$ ની વચ્ચે ચાંદીનો ટુકડો મૂકવામાં આવે.
ચાંદી એક ધાતુ છે અને તે વિદ્યુતની સુવાહક છે,જે વિદ્યુત પરિપથને પૂર્ણ કરે છે અને બલ્બમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહેવા દે છે.
તેની સામે,લાકડું એ અવાહક (વિદ્યુતનું મંદ વાહક) છે. જ્યારે બિંદુઓ $A$ અને $B$ ની વચ્ચે લાકડાનો ટુકડો મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે તે વિદ્યુત પરિપથને તોડી નાખે છે,જેનાથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહી શકતો નથી અને તેથી બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી.

(A) વિદ્યુતભારનો $SI$ એકમ કુલંબ $(C)$ છે. તેને એક સેકન્ડમાં એક એમ્પિયરના અચળ પ્રવાહ દ્વારા વહન પામતા વીજભારના જથ્થા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે $(1 \ C = 1 \ A \cdot s)$.

(A) ધાતુમાં,પરમાણુઓની સૌથી બહારની કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્ર સાથે નબળા બંધનથી જોડાયેલા હોય છે. તેમને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન કહેવામાં આવે છે. તેઓ ધાતુના વાહકના સમગ્ર કદમાં ગમે ત્યાં મુક્તપણે ફરી શકે છે. જો કે,સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં તેઓ ધાતુની સપાટી છોડી શકતા નથી કારણ કે સપાટી પર એક પોટેન્શિયલ બેરિયર (સ્થિતિમાન અવરોધ) હોય છે જે તેમને પદાર્થની અંદર જ રાખે છે.

(B) વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ ની વ્યાખ્યા વાહકમાંથી પસાર થતા વિદ્યુતભાર $(Q)$ ના વહનનો દર છે.
ગાણિતિક રીતે,વિદ્યુતપ્રવાહ એટલે કોઈ બિંદુમાંથી પસાર થતા વિદ્યુતભારના જથ્થાને તે માટે લાગતા સમય $(t)$ વડે ભાગતા મળતી કિંમત.
સૂત્ર: $I = Q / t$.
તેથી,વિદ્યુતપ્રવાહ એ વિદ્યુતભાર અને સમયનો ગુણાકાર છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) કોષ એ એક એવું સાધન છે જે રાસાયણિક ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે. કોષની અંદર રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે જે તેના બે ટર્મિનલ વચ્ચે વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત (potential difference) ઉત્પન્ન કરે છે. આ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત જોડાયેલા વાહક તારમાંથી ઇલેક્ટ્રોન (વિદ્યુતભાર) ના પ્રવાહને ગતિ આપે છે,જેના પરિણામે વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે.

(D) વિદ્યુતભારનો $SI$ એકમ કુલંબ $(C)$ છે.
$1$ કુલંબ એટલે પરિપથના કોઈ બિંદુમાંથી $1$ સેકન્ડમાં $1$ એમ્પિયર વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય ત્યારે વહેતો વિદ્યુતભાર.
- એમ્પિયર $(A)$ એ વિદ્યુતપ્રવાહનો $SI$ એકમ છે.
- વૉલ્ટ $(V)$ એ વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવતનો $SI$ એકમ છે.
- વૉટ $(W)$ એ પાવર (શક્તિ) નો $SI$ એકમ છે.

(C) વિદ્યુતભારના ક્વોન્ટમીકરણનું સૂત્ર $Q = ne$ છે,જ્યાં $Q$ એ કુલ વિદ્યુતભાર છે,$n$ એ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $e$ એ એક ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રાથમિક વિદ્યુતભાર છે.
આપેલ છે: કુલ વિદ્યુતભાર $Q = 1.6 \ C$ અને એક ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19} \ C$.
$n$ શોધવા માટે સૂત્રને ફરીથી ગોઠવતા: $n = Q / e$.
કિંમતો મૂકતા: $n = 1.6 \ C / (1.6 \times 10^{-19} \ C) = 1 / 10^{-19} = 10^{19}$.
તેથી,$1.6 \ C$ ના વિદ્યુતભારમાં $10^{19}$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.

(B) પૂર્વગ $\mu$ (માઇક્રો) એ $10^{-6}$ દર્શાવે છે અને પૂર્વગ $m$ (મિલી) એ $10^{-3}$ દર્શાવે છે.
$1\, \mu A$ ને $mA$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે,આપણે નીચેની ગણતરીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1\, \mu A = 10^{-6}\, A$
$1\, mA = 10^{-3}\, A$
તેથી,$1\, \mu A = \frac{10^{-6}}{10^{-3}}\, mA = 10^{-6 - (-3)}\, mA = 10^{-3}\, mA$.

(A) મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન એ પદાર્થોમાં વિદ્યુત વાહકતા માટે જવાબદાર વીજભાર વાહકો છે.
મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ઉપલબ્ધતાના આધારે પદાર્થોને વાહક,અવાહક અથવા અર્ધવાહક તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$A$. તાંબુ એ ધાતુ છે અને તે વિદ્યુતનું ઉત્તમ વાહક છે કારણ કે તેમાં મોટી સંખ્યામાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$B$. કાચ,$C$. રબર અને $D$. કાગળ એ અવાહક પદાર્થો છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ખૂબ જ ઓછા અથવા નહિવત હોય છે,જે વિદ્યુત પ્રવાહને વહેતા અટકાવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી તાંબામાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ હોય છે.

(B) વિદ્યુત પ્રવાહ $(I)$ એટલે વાહકમાંથી વહેતા વિદ્યુતભાર $(Q)$ ના વહનનો દર.
ગાણિતિક રીતે,તે એકમ સમય $(t)$ માં વહેતા વિદ્યુતભારના જથ્થા તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,તેનું સૂત્ર $I = Q / t$ છે,જ્યાં $I$ એ એમ્પીયર $(A)$ માં પ્રવાહ છે,$Q$ એ કુલંબ $(C)$ માં વિદ્યુતભાર છે અને $t$ એ સેકન્ડ $(s)$ માં સમય છે.

(D) વિદ્યુતભાર $(Q)$ શોધવાનું સૂત્ર વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ અને સમય $(t)$ ના ગુણાકાર દ્વારા મળે છે: $Q = I \times t$.
આપેલ છે:
વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ = $2 \ A$
સમય $(t)$ = $1 \ minute = 60 \ seconds$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$Q = 2 \ A \times 60 \ s = 120 \ C$.
તેથી,તારમાંથી પસાર થતો કુલ વિદ્યુતભાર $120 \ C$ છે.

(C) વિદ્યુતપ્રવાહ $(I)$ નું સૂત્ર $I = \frac{Q}{t}$ છે,જ્યાં $Q$ એ કુલ વિદ્યુતભાર છે અને $t$ એ સમય છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે $Q = ne$,જ્યાં $n$ એ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે અને $e$ એ ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $(e \approx 1.6 \times 10^{-19} \text{ C})$ છે. તેથી,સૂત્ર $I = \frac{ne}{t}$ થશે.
આપેલ છે: $I = 4.8 \text{ A}$,$t = 1 \text{ s}$,અને $e = 1.6 \times 10^{-19} \text{ C}$.
$n$ ને સૂત્રનો કર્તા બનાવતા: $n = \frac{I \times t}{e}$.
કિંમતો મૂકતા: $n = \frac{4.8 \times 1}{1.6 \times 10^{-19}}$.
$n = 3 \times 10^{19}$ ઇલેક્ટ્રોન.
આમ,ઉપકરણમાંથી પસાર થતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3 \times 10^{19}$ છે.

(A) પ્રોટોન એ પરમાણુના કેન્દ્રમાં જોવા મળતો એક અપરમાણ્વીય કણ છે.
તે આશરે $+1.602 \times 10^{-19} \ C$ જેટલો મૂળભૂત ધન વિદ્યુતભાર ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) ઇલેક્ટ્રોન એ પરમાણુનો એક ઉપ-પરમાણ્વીય કણ છે જે મૂળભૂત ઋણ વિદ્યુતભાર ધરાવે છે. પરંપરાગત રીતે,ઇલેક્ટ્રોનનો વિદ્યુતભાર $-1.602 \times 10^{-19} \ C$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(A) પ્રાથમિક વિદ્યુતભાર,જેને $e$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,તે એક પ્રોટોન દ્વારા વહન કરવામાં આવતો વિદ્યુતભાર છે અથવા સમાન રીતે,એક ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વહન કરવામાં આવતા ઋણ વિદ્યુતભારનું મૂલ્ય છે.
તે એક પાયાનો ભૌતિક અચળાંક છે.
ઇલેક્ટ્રોન પરના વિદ્યુતભારનું મૂલ્ય આશરે $1.602 \times 10^{-19} \ C$ હોય છે.
તેથી,સાચું મૂલ્ય $1.6 \times 10^{-19} \ C$ છે.

(B) વિદ્યુતભારના ક્વોન્ટમીકરણના સૂત્ર $Q = ne$ મુજબ,જ્યાં $Q$ એ કુલ વિદ્યુતભાર છે,$n$ એ ઈલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા છે અને $e$ એ ઈલેક્ટ્રૉનનો મૂળભૂત વિદ્યુતભાર છે.
આપેલ છે: $Q = 1 \ C$ અને $e = 1.6 \times 10^{-19} \ C$.
$n$ શોધવા માટે સૂત્રને આ રીતે લખી શકાય: $n = Q / e$.
કિંમતો મૂકતા: $n = 1 / (1.6 \times 10^{-19})$.
$n = 10^{19} / 1.6$.
$n = 0.625 \times 10^{19} = 6.25 \times 10^{18}$.
આમ,$6.25 \times 10^{18}$ ઈલેક્ટ્રૉન ભેગા મળીને $1 \ C$ જેટલો કુલ વિદ્યુતભાર બનાવે છે.

(C) એક પ્રોટોનનો વિદ્યુતભાર $e = 1.6 \times 10^{-19} \ C$ છે.
$n = 100$ પ્રોટોન પરનો કુલ વિદ્યુતભાર $(Q)$ શોધવા માટે,આપણે $Q = n \times e$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
કિંમતો મૂકતા: $Q = 100 \times (1.6 \times 10^{-19} \ C)$.
$Q = 10^2 \times 1.6 \times 10^{-19} \ C$.
$Q = 1.6 \times 10^{-17} \ C$.
આમ,કુલ વિદ્યુતભાર $1.6 \times 10^{-17} \ C$ થાય છે.