Electric Potential and Potential Difference Questions in Hindi

(N/A) विद्युत का एक स्रोत,जैसे कि सेल,बैटरी या पावर सप्लाई,चालक के सिरों के बीच विभवांतर बनाए रखने में मदद करता है। चालक के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को बनाए रखने के लिए यह विभवांतर आवश्यक है,जिससे विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

(N/A) यदि $1$ $C$ आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में $1$ $J$ कार्य किया जाता है,तो उन दो बिंदुओं के बीच विभवांतर $1$ $V$ कहलाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$,जहाँ $V = 1$ $V$,$W = 1$ $J$ और $Q = 1$ $C$ है।

(B) प्रत्येक कूलॉम आवेश को दी गई ऊर्जा उसे स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक कार्य के बराबर होती है।
किए गए कार्य की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जाती है:
विभवांतर $(V)$ = किया गया कार्य $(W)$ / आवेश $(Q)$
किया गया कार्य $(W)$ = विभवांतर $(V)$ $\times$ आवेश $(Q)$
दिया गया है:
आवेश $(Q)$ = $1\, C$
विभवांतर $(V)$ = $6\, V$
गणना:
किया गया कार्य $(W)$ = $6\, V \times 1\, C = 6\, J$
अतः,$6\, V$ की बैटरी से गुजरने वाले प्रत्येक कूलॉम आवेश को $6\, J$ ऊर्जा दी जाती है।

(B) विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर मापने के लिए,वोल्टमीटर को उन दो बिंदुओं के बीच समांतर क्रम (parallel) में जोड़ा जाना चाहिए।
इसका कारण यह है कि वोल्टमीटर का प्रतिरोध बहुत अधिक होता है,जो यह सुनिश्चित करता है कि यह परिपथ से महत्वपूर्ण विद्युत धारा नहीं खींचता है,जिससे विभवांतर का मापन सटीक बना रहता है।

(A) वोल्टेज $(V)$ को दो बिंदुओं के बीच एक आवेश को स्थानांतरित करने के लिए प्रति इकाई आवेश किए गए कार्य $(W)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से,$V = \frac{W}{Q}$।
हम जानते हैं कि विद्युत धारा $(I)$ आवेश के प्रवाह की दर है,जिसे $I = \frac{Q}{t}$ द्वारा दिया जाता है,जिसका अर्थ है $Q = I \times t$।
$Q$ के इस मान को वोल्टेज के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें $V = \frac{W}{I \times t}$ प्राप्त होता है।
अतः,वोल्टेज को $\frac{\text{कार्य}}{\text{विद्युत धारा} \times \text{समय}}$ द्वारा दर्शाया जाता है।

(N/A) विद्युत क्षेत्र में किसी बिंदु पर स्थिर वैद्युत विभव को एक इकाई धनात्मक आवेश को अनंत से उस विशिष्ट बिंदु तक स्थिर वैद्युत बल के विरुद्ध लाने में किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।

(B) विद्युत विभव का $SI$ मात्रक वोल्ट $(V)$ है।
इसे एक इकाई धनात्मक आवेश को अनंत से विद्युत क्षेत्र के किसी बिंदु तक लाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।

(N/A) विद्युत क्षेत्र में किसी बिंदु पर विद्युत विभव $(V)$ को अनंत से एक इकाई धनात्मक आवेश $(q)$ को उस बिंदु तक लाने में किए गए कार्य $(W)$ की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप में,इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
$V = \frac{W}{q}$
जहाँ:
$V$ = विद्युत विभव
$W$ = किया गया कार्य
$q$ = आवेश

(A) स्थिर-वैद्युत विभव को एक इकाई धनात्मक आवेश को अनंत से विद्युत क्षेत्र के किसी विशिष्ट बिंदु तक लाने में किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चूंकि कार्य एक अदिश राशि है और आवेश भी एक अदिश राशि है,इसलिए उनका अनुपात,जो विभव को परिभाषित करता है,वह भी एक अदिश राशि है।
अतः,स्थिर-वैद्युत विभव एक अदिश राशि है।

(N/A) विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को एक इकाई धनात्मक आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।
यह एक अदिश राशि है क्योंकि इसका केवल परिमाण होता है और कोई निश्चित दिशा नहीं होती है।
विभवांतर का $SI$ मात्रक वोल्ट $(V)$ है,जो जूल प्रति कूलॉम $(J/C)$ के बराबर होता है।

(A) दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक प्रति इकाई आवेश को ले जाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$।
यदि $W = 1 \text{ जूल}$ और $Q = 1 \text{ कूलॉम}$ है,तो $V = 1 \text{ जूल} / 1 \text{ कूलॉम} = 1 \text{ वोल्ट}$ होगा।
अतः,यदि $1$ कूलॉम आवेश को दो बिंदुओं के बीच ले जाने के लिए $1$ जूल कार्य किया जाता है,तो उन दो बिंदुओं के बीच विभवांतर $1$ वोल्ट कहलाता है।

(N/A) किसी चालक के सिरों के बीच एक स्थिर विभवांतर बनाए रखने के लिए,हमें इसे विद्युत ऊर्जा के स्रोत,जैसे कि सेल या बैटरी से जोड़ना होगा।
यह विद्युत वाहक बल $(emf)$ का स्रोत आवेशों को गति देने के लिए कार्य करता है,जिससे चालक में विद्युत धारा का प्रवाह निरंतर बना रहता है।

(A) दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक इकाई धनात्मक आवेश को ले जाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है। विभवांतर का $SI$ मात्रक वोल्ट $(V)$ है,जहाँ $1 \text{ volt} = \frac{1 \text{ joule}}{1 \text{ coulomb}}$ होता है। अतः,$\frac{1 \text{ joule}}{1 \text{ coulomb}}$ के लिए एक शब्द $1 \text{ volt}$ है।

(N/A) चालक के सिरों के बीच विभवांतर को मापने के लिए 'वोल्टमीटर' (voltmeter) नामक उपकरण का उपयोग किया जाता है।
वोल्टमीटर को हमेशा उन दो बिंदुओं के बीच समानांतर क्रम (parallel connection) में जोड़ा जाता है जिनके बीच विभवांतर मापा जाना है।
इसका प्रतिरोध बहुत अधिक होता है ताकि यह परिपथ से नगण्य धारा प्रवाहित करे।

(B) वोल्टमीटर एक उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को मापने के लिए किया जाता है।
परिपथ से बहने वाली विद्युत धारा को महत्वपूर्ण रूप से बदले बिना इस विभवांतर को सटीक रूप से मापने के लिए,इसका प्रतिरोध बहुत अधिक होना चाहिए।
इसलिए,इसे हमेशा उस घटक या बिंदुओं के समांतर क्रम में जोड़ा जाता है जहाँ विभवांतर को मापने की आवश्यकता होती है।

(N/A) विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को $Voltmeter$ (वोल्टमीटर) कहा जाता है。
विभवांतर को मापने के लिए, $Voltmeter$ को हमेशा उन दो बिंदुओं के बीच $\parallel$ (समांतर) क्रम में जोड़ा जाता है。

(N/A) विभव: विद्युत क्षेत्र में किसी बिंदु पर विभव को अनंत से एक इकाई धनात्मक आवेश को उस बिंदु तक लाने में किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
विभवांतर: विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को एक इकाई धनात्मक आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
विद्युत विभव और विभवांतर दोनों का $SI$ मात्रक वोल्ट $(V)$ है।

(N/A) जब किसी विद्युत धारावाही चालक के दो बिंदुओं के बीच $1$ कूलॉम आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में $1$ जूल कार्य किया जाता है,तो उन दो बिंदुओं के बीच का विभवांतर $1$ वोल्ट कहलाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$,जहाँ $V = 1$ वोल्ट,$W = 1$ जूल और $Q = 1$ कूलॉम है।

(N/A) किसी चालक के सिरों के बीच विभवांतर बनाए रखने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को सेल या बैटरी कहा जाता है।
सेल का परिपथ प्रतीक दो समानांतर ऊर्ध्वाधर रेखाओं से बना होता है,जहाँ लंबी रेखा धनात्मक टर्मिनल $(+)$ को और छोटी,मोटी रेखा ऋणात्मक टर्मिनल $(-)$ को दर्शाती है।
सेल का परिपथ प्रतीक:
$| |$ (लंबी रेखा: $+$,छोटी रेखा: $-$)

(N/A) वोल्टमीटर एक विद्युत उपकरण है जिसका उपयोग विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विभवांतर को मापने के लिए किया जाता है।
इसे हमेशा उस घटक या परिपथ के उस भाग के समानांतर जोड़ा जाता है जहाँ विभवांतर मापा जाना है।

(A) किसी बिंदु पर विद्युत विभव $V$ को एक इकाई धनात्मक आवेश $q$ को अनंत से उस बिंदु तक लाने में किए गए कार्य $W$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसका सूत्र $V = \frac{W}{q}$ है।
दिए गए मान $W = 2 \times 10^{-3} \text{ J}$ और $q = 10 \times 10^{-6} \text{ C}$ हैं।
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$V = \frac{2 \times 10^{-3}}{10 \times 10^{-6}} = \frac{2}{10} \times 10^{(-3 + 6)} = 0.2 \times 10^3 = 200 \text{ V}$.
अतः, बिंदु $P$ पर विभव $200 \text{ V}$ होगा।

(N/A) धातुओं में,मुक्त इलेक्ट्रॉन यादृच्छिक तापीय गति की स्थिति में होते हैं। बाहरी विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में,किसी भी दिशा में इन इलेक्ट्रॉनों का औसत वेग शून्य होता है,जिसका अर्थ है कि आवेश का कोई नेट प्रवाह नहीं होता है। विद्युत धारा को आवेश के प्रवाह की दर के रूप में परिभाषित किया गया है। नेट प्रवाह होने के लिए,चालक के सिरों पर एक बाहरी विद्युत विभवांतर लागू किया जाना चाहिए। यह विभवांतर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जो इलेक्ट्रॉनों पर बल लगाता है,जिससे वे एक विशिष्ट दिशा में ड्रिफ्ट (अपवाह) करने लगते हैं,जिससे विद्युत धारा स्थापित होती है।

(N/A) चालक में आवेश तभी गति कर सकते हैं जब उसके दोनों सिरों के बीच विभवांतर (potential difference) हो। यह विभवांतर एक विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए आवश्यक है जो आवेशों पर बल लगाता है,जिससे वे प्रवाहित होने लगते हैं। विद्युत परिपथ में इस विभवांतर को बनाए रखने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को विद्युत सेल या बैटरी (एक या अधिक सेलों का संयोजन) कहा जाता है।

(A) दिया गया है: विभवांतर $(V) = 20 \ V$,कार्य $(W) = 40 \ J$।
हम जानते हैं कि दो बिंदुओं के बीच आवेश $(Q)$ को स्थानांतरित करने में किया गया कार्य निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$W = Q \times V$
दिए गए मानों को रखने पर:
$40 \ J = Q \times 20 \ V$
$Q = \frac{40 \ J}{20 \ V} = 2 \ C$
हम यह भी जानते हैं कि कुल आवेश $(Q)$ इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ से इस प्रकार संबंधित है:
$Q = n \times e$
जहाँ $e$ मूल आवेश है,$e = 1.6 \times 10^{-19} \ C$।
अतः,इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ है:
$n = \frac{Q}{e} = \frac{2 \ C}{1.6 \times 10^{-19} \ C} = 1.25 \times 10^{19}$

(N/A) एक वोल्ट को विद्युत धारावाही चालक के दो बिंदुओं के बीच के विभवांतर के रूप में परिभाषित किया जाता है,जब $1 \ C$ आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने के लिए $1 \ J$ कार्य किया जाता है।
$(b)$ विभवांतर $(V)$,कार्य $(W)$ और आवेश $(Q)$ के बीच संबंध इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $V = W / Q$।
दिया गया है:
कार्य $(W)$ = $100 \ J$
आवेश $(Q)$ = $20 \ C$
सूत्र $V = W / Q$ का उपयोग करने पर:
$V = 100 \ J / 20 \ C = 5 \ V$।
अतः,बैटरी के दो टर्मिनलों के बीच विभवांतर $5 \ V$ है।

$(a)$ विद्युत धारा ले जाने वाले एक विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को एक इकाई धनात्मक आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने के लिए किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$(b)$ विभवांतर को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को वोल्टमीटर कहते हैं। इसे हमेशा उन बिंदुओं के समानांतर जोड़ा जाता है जिनके बीच विभवांतर मापा जाना है।
$(c)$ दिया गया है: विद्युत धारा $(I) = 2 \, A$, समय $(t) = 1 \, \text{minute} = 60 \, s$, विभवांतर $(V) = 3 \, V$.
सबसे पहले, स्थानांतरित कुल आवेश $(Q)$ की गणना करें: $Q = I \times t = 2 \, A \times 60 \, s = 120 \, C$.
अब, $W = V \times Q$ सूत्र का उपयोग करके किए गए कार्य $(W)$ की गणना करें: $W = 3 \, V \times 120 \, C = 360 \, J$.
अतः, किया गया कार्य $360 \, J$ है।

(B) दिया गया है: आवेश $(Q) = 2 \, C$,विभवांतर $(V) = 12 \, V$।
दो बिंदुओं के बीच आवेश को ले जाने में किए गए कार्य $(W)$ का सूत्र $W = Q \times V$ है।
सूत्र में दिए गए मानों को रखने पर:
$W = 2 \, C \times 12 \, V = 24 \, J$।
अतः,किया गया कार्य $24 \, J$ है।

(B) दिया गया है: आवेश $q = 2 \ C$,प्रारंभिक विभव $V_1 = 118 \ V$,अंतिम विभव $V_2 = 128 \ V$ ।
हम जानते हैं कि विभवांतर $V$ को प्रति इकाई आवेश $q$ पर किए गए कार्य $W$ के रूप में परिभाषित किया जाता है,अर्थात $V = W / q$ ।
इसलिए,किया गया कार्य $W = q \times (V_2 - V_1)$ ।
मान रखने पर: $W = 2 \times (128 - 118) = 2 \times 10 = 20 \ J$ ।
अतः,कुल किया गया कार्य $20 \ J$ है।

(D) विद्युत धारा को उच्च विभव (potential) वाले क्षेत्र से निम्न विभव वाले क्षेत्र की ओर विद्युत आवेश के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है।
जब दो आवेशित पिंडों को जोड़ा जाता है,तो उनके बीच विभव के अंतर के कारण आवेश का प्रवाह होता है।
यदि दोनों पिंडों का विभव समान है,तो उनके बीच कोई विभवांतर $(V_1 - V_2 = 0)$ नहीं होता है।
परिणामस्वरूप,दोनों पिंडों के बीच कोई विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होगी।

(B) विद्युत विभव और विभवांतर अदिश राशियाँ हैं।
इन्हें एक इकाई धनात्मक आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चूंकि इनका केवल परिमाण होता है और इनसे कोई विशिष्ट दिशा जुड़ी नहीं होती है,इसलिए इन्हें अदिश राशियों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) किसी बिंदु पर विद्युत विभव को अनंत से एक इकाई धनावेश को उस बिंदु तक लाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।
यदि कोई वस्तु धनावेशित है,तो वह इकाई धनावेश पर प्रतिकर्षण बल लगाती है,जिसका अर्थ है कि आवेश को करीब लाने के लिए विद्युत क्षेत्र के विरुद्ध कार्य करना पड़ता है। अतः,विभव धनात्मक होता है।
इसके विपरीत,यदि कोई वस्तु ऋणावेशित है,तो वह इकाई धनावेश पर आकर्षण बल लगाती है,जिसका अर्थ है कि क्षेत्र स्वयं कार्य करता है। अतः,विभव ऋणात्मक होता है।
इसलिए,दिया गया कथन सत्य है।

(A) परंपरागत रूप से,विद्युत धारा की दिशा को धनात्मक आवेशों के प्रवाह की दिशा के रूप में लिया जाता है। धनात्मक आवेश हमेशा उच्च विद्युत विभव वाले क्षेत्र से निम्न विद्युत विभव वाले क्षेत्र की ओर गति करते हैं। यह प्रवाह तब तक जारी रहता है जब तक कि दोनों बिंदुओं के बीच विभवांतर शून्य न हो जाए।

(A) बैटरी या सेल एक ऐसा उपकरण है जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह एक चालक के सिरों के बीच एक स्थिर विभवांतर (वोल्टेज) बनाए रखता है,जो परिपथ में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह (विद्युत धारा) को संचालित करता है। अतः,यह कथन सत्य है।

(A) वोल्टेज $(V)$ को विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच आवेश $(Q)$ को स्थानांतरित करने के लिए किए गए कार्य $(W)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$.
चूंकि विद्युत धारा $(I)$ आवेश के प्रवाह की दर है,इसलिए $I = Q / t$,जिसका अर्थ है कि $Q = I \times t$.
वोल्टेज के सूत्र में $Q = I \times t$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $V = W / (I \times t)$ प्राप्त होता है।
अतः,सही सूत्र $\text{कार्य} / (\text{धारा} \times \text{समय})$ है।

(B) विद्युत विभवांतर $(V)$ को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक एक इकाई धनात्मक आवेश को ले जाने में किए गए कार्य $(W)$ और आवेश $(Q)$ के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$।
कार्य $(W)$ का मात्रक जूल $(J)$ है और आवेश $(Q)$ का मात्रक कूलॉम $(C)$ है।
अतः,विद्युत विभवांतर का मात्रक $J/C$ है,जिसे वोल्ट $(V)$ के रूप में भी जाना जाता है।

(C) दो बिंदुओं के बीच विभवांतर $(V)$ को प्रति इकाई आवेश $(Q)$ को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य $(W)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
सूत्र: $V = \frac{W}{Q}$
दिया गया है:
किया गया कार्य $(W)$ = $15 \,J$
आवेश $(Q)$ = $3 \,C$
गणना:
$V = \frac{15 \,J}{3 \,C} = 5 \,V$
अतः,इन दो बिंदुओं के बीच विभवांतर $5 \,V$ है।

(C) विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को एक इकाई आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में किए गए कार्य के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसका $SI$ मात्रक वोल्ट $(V)$ है,जिसका नाम इतालवी भौतिक विज्ञानी एलेसेंड्रो वोल्टा के नाम पर रखा गया है।
$1 \text{ वोल्ट} = 1 \text{ जूल} / 1 \text{ कूलॉम}$.
अतः,सही मात्रक वोल्ट है।

(B) दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर $(V)$ को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक इकाई धनात्मक आवेश $(Q)$ को ले जाने में किए गए कार्य $(W)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
गणितीय रूप से,$V = W / Q$।
कार्य $(W)$ का मात्रक जूल $(J)$ है और आवेश $(Q)$ का मात्रक कूलम्ब $(C)$ है।
इसलिए,विद्युत विभवांतर का मात्रक $Joule/Coulomb$ $(J/C)$ है,जिसे वोल्ट $(V)$ के रूप में भी जाना जाता है।

(C) विद्युत विभव (या विभवांतर) का $SI$ मात्रक $volt$ $(V)$ है।
विद्युत धारा को $ampere$ $(A)$ में मापा जाता है।
प्रतिरोध को $ohm$ ($\Omega$) में मापा जाता है।
विद्युत ऊर्जा को $joule$ $(J)$ या $kilowatt-hour$ $(kWh)$ में मापा जाता है।
अतः, सही विकल्प $C$ है।

(B) विद्युत परिपथ में दो बिंदुओं के बीच विद्युत विभवांतर को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को $Voltmeter$ (वोल्टमीटर) कहा जाता है।
इसे हमेशा उन बिंदुओं के समानांतर जोड़ा जाता है जिनके बीच विभवांतर मापा जाना है।
$Ammeter$ (एमीटर) का उपयोग विद्युत धारा को मापने के लिए किया जाता है।
$Galvanometer$ (गैल्वेनोमीटर) का उपयोग छोटी विद्युत धाराओं की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
$Voltameter$ (वोल्टामीटर) एक विद्युत अपघट्य सेल है जिसका उपयोग रासायनिक क्रिया द्वारा उत्पन्न विद्युत की मात्रा को मापने के लिए किया जाता है।

(A) विद्युत विभवांतर $(V)$ के माध्यम से एक आवेश $(Q)$ को ले जाने में किया गया कार्य $(W)$ सूत्र द्वारा दिया जाता है: $W = Q \times V$।
दिया गया है:
आवेश $(Q)$ = $2 \, C$
विभवांतर $(V)$ = $6 \, V$
सूत्र में मान रखने पर:
$W = 2 \, C \times 6 \, V = 12 \, J$।
अतः,किया गया कार्य $12 \, J$ है।