ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਬਿਜਲੀ
ਮੁੱਖ ਸੰਕਲਪ ਅਤੇ ਸੂਤਰ
| # | ਸੰਕਲਪ | ਤੇਜ਼ ਵਿਆਖਿਆ |
|---|---|---|
| 1 | ਓਹਮ ਦਾ ਨਿਯਮ | V = I × R (ਵੋਲਟੇਜ = ਕਰੰਟ × ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ) – ਸਿਰਫ਼ ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ ਅਤੇ ਓਹਮਿਕ ਕੰਡਕਟਰਾਂ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। |
| 2 | ਸੀਰੀਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ | R_total = R₁ + R₂ + … (ਕਰੰਟ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ, ਵੋਲਟੇਜ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) |
| 3 | ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ | 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + … (ਵੋਲਟੇਜ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ, ਕਰੰਟ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) |
| 4 | ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ | P = V I = I² R = V²/R (ਇਕਾਈ: ਵਾਟ) |
| 5 | ਜੂਲ ਦਾ ਤਾਪਨ ਨਿਯਮ | H = I² R t (ਤਾਪ ∝ ਕਰੰਟ ਦਾ ਵਰਗ) |
| 6 | ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ | ρ = R A / l (ਮੈਟੀਰੀਅਲ ਗੁਣ, ਇਕਾਈ Ω-m) |
| 7 | ਚਾਲਕਤਾ | G = 1/R (ਇਕਾਈ: ਸੀਮੇਨ, S) |
10 ਅਭਿਆਸ ਬਹੁ-ਵਿਕਲਪੀ ਪ੍ਰਸ਼ਨ
- ਇੱਕ 220 V, 100 W ਦਾ ਬਲਬ 110 V ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੈ। ਖਪਤ ਹੋਈ ਸ਼ਕਤੀ ਹੋਵੇਗੀ –
A) 100 W
B) 75 W
C) 50 W
D) 25 W
ਉੱਤਰ: D
ਹੱਲ: ਬਲਬ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ R = V²/P = 220²/100 = 484 Ω. ਨਵੀਂ ਸ਼ਕਤੀ P′ = V′²/R = 110²/484 = 25 W.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: P ∝ V²; ਵੋਲਟੇਜ ਅੱਧਾ ਹੋਣ ‘ਤੇ → ਸ਼ਕਤੀ (½)² = ¼ ਮੂਲ ਦੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਵੋਲਟੇਜ ਨਾਲ ਸ਼ਕਤੀ ਸਕੇਲਿੰਗ।
- ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ 6 Ω ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦਿੰਦੇ ਹਨ –
A) 18 Ω
B) 6 Ω
C) 2 Ω
D) 0.5 Ω
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: 1/R = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 3/6 ⇒ R = 2 Ω.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ n ਬਰਾਬਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ R → R_total = R/n.
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਸਮੂਹੀਕਰਨ।
- ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੀ ਇਕਾਈ ਹੈ –
A) Ω
B) Ω-m
C) Ω/m
D) mho-m
ਉੱਤਰ: B
ਹੱਲ: ρ = R A / l → Ω × m² / m = Ω-m.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: ਯਾਦ ਰੱਖੋ “ਰੋ-ਇਕਾਈ = ਓਹਮ-ਮੀਟਰ”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਇਕਾਈ।
- 10 s ਲਈ 5 Ω ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਵਿੱਚੋਂ 2 A ਦਾ ਕਰੰਟ ਲੰਘਦਾ ਹੈ। ਉਤਪੰਨ ਤਾਪ ਹੈ –
A) 50 J
B) 100 J
C) 200 J
D) 500 J
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: H = I² R t = 2² × 5 × 10 = 200 J.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: ਪਹਿਲਾਂ ਕਰੰਟ ਦਾ ਵਰਗ ਕਰੋ (2² = 4) ਫਿਰ ਗੁਣਾ ਕਰੋ।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਜੂਲ ਤਾਪਨ।
- ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ ਕਿਸ ਦੇ ਸੁਰੱਖਿਅਣ ‘ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ –
A) ਚਾਰਜ
B) ਊਰਜਾ
C) ਮੋਮੈਂਟਮ
D) ਪੁੰਜ
ਉੱਤਰ: B
ਹੱਲ: ΣIR = ΣEMF → ਬੰਦ ਲੂਪ ਵਿੱਚ ਕਾਰਜ/ਊਰਜਾ ਸੰਤੁਲਨ।
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “K-2 = ਊਰਜਾ”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਕਿਰਚਹਾਫ ਦੇ ਨਿਯਮ।
- ਇੱਕ 1 kW ਹੀਟਰ 220 V ‘ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਖਿੱਚਿਆ ਗਿਆ ਕਰੰਟ ਲਗਭਗ ਹੈ –
A) 0.22 A
B) 2.2 A
C) 4.5 A
D) 22 A
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: I = P/V = 1000/220 ≈ 4.5 A.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: 1000 ÷ 220 ≈ 100 ÷ 22 ≈ 4.5.
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਸ਼ਕਤੀ ਤੋਂ ਕਰੰਟ।
- ਇੱਕ ਤਾਰ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ 10 Ω ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇਸਦੀ ਲੰਬਾਈ ਦੁੱਗਣੀ ਕਰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਵੇ ਅਤੇ ਖੇਤਰਫਲ ਅੱਧਾ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਵੇ, ਤਾਂ ਨਵਾਂ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਹੈ –
A) 5 Ω
B) 10 Ω
C) 20 Ω
D) 40 Ω
ਉੱਤਰ: D
ਹੱਲ: R ∝ l/A; l → 2l, A → A/2 ⇒ R_new = 10 × (2/0.5) = 10 × 4 = 40 Ω.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “ਦੁੱਗਣੀ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਅੱਧਾ ਖੇਤਰਫਲ → 4× ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਜਿਓਮੈਟਰੀ।
- 47 kΩ ±10% ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਦਾ ਰੰਗ ਕੋਡ ਹੈ –
A) ਪੀਲਾ-ਜਾਮਨੀ-ਨਾਰੰਗੀ-ਚਾਂਦੀ
B) ਪੀਲਾ-ਜਾਮਨੀ-ਪੀਲਾ-ਚਾਂਦੀ
C) ਪੀਲਾ-ਜਾਮਨੀ-ਲਾਲ-ਚਾਂਦੀ
D) ਪੀਲਾ-ਜਾਮਨੀ-ਕਾਲਾ-ਸੋਨਾ
ਉੱਤਰ: B
ਹੱਲ: 47 × 10³ Ω → 4-7-4 (ਪੀਲਾ-ਜਾਮਨੀ-ਪੀਲਾ) ਅਤੇ ਚਾਂਦੀ = ±10%.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “4-7-0000” → 4,7,4 ਬੈਂਡ।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਰੰਗ ਕੋਡ।
- 1.5 V emf ਦੀ ਇੱਕ ਸੈਲ 4 Ω ਬਾਹਰੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਰਾਹੀਂ 0.3 A ਸਪਲਾਈ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਹੈ –
A) 0.5 Ω
B) 1 Ω
C) 1.5 Ω
D) 2 Ω
ਉੱਤਰ: B
ਹੱਲ: V = I(R+r) ⇒ 1.5 = 0.3(4+r) ⇒ 5 = 4+r ⇒ r = 1 Ω.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: 0.3 A × 4 Ω = 1.2 V ਡ੍ਰੌਪ R ਉੱਤੇ; ਬਾਕੀ 0.3 V r ਉੱਤੇ → r = 0.3 V/0.3 A = 1 Ω.
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਅੰਦਰੂਨੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ।
- ਕਿਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਗੁਣਾਂਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?
A) ਤਾਂਬਾ
B) ਨਿਕਰੋਮ
C) ਜਰਮੇਨੀਅਮ
D) ਟੰਗਸਟਨ
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ (Ge) ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਣ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ↓ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “NTC = ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਤਾਪਮਾਨ ਗੁਣਾਂਕ।
5 ਪਿਛਲੇ ਸਾਲਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸ਼ਨ
- ਸੀਰੀਜ਼ ਵਿੱਚ ਦੋ 2 Ω ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਅਤੇ ਅਜਿਹੇ ਦੋ ਸੰਯੋਜਨ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ। ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਹੈ – [RRB NTPC 2021]
A) 1 Ω
B) 2 Ω
C) 4 Ω
D) 8 Ω
ਉੱਤਰ: B
ਹੱਲ: ਹਰੇਕ ਸੀਰੀਜ਼ ਬ੍ਰਾਂਚ = 2+2 = 4 Ω; ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਦੋ 4 Ω → 2 Ω.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: ਸਮਰੂਪਤਾ → ਔਸਤ ਮੁੱਲ।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਸੀਰੀਜ਼-ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਕੰਬੋ।
- 2 ਮਿੰਟਾਂ ਵਿੱਚ 60 W ਬਲਬ ਦੁਆਰਾ ਖਪਤ ਊਰਜਾ ਹੈ – [RRB Group-D 2019]
A) 120 J
B) 720 J
C) 7200 J
D) 1200 J
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: E = P t = 60 W × 120 s = 7200 J.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: 60 × 120 = 7200.
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਊਰਜਾ = P × t.
- ਇੱਕ 200 V, 5 A ਮੋਟਰ 20 s ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਲੋਡ ਚੁੱਕਦੀ ਹੈ। ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕਾਰਜ ਹੈ – [RRB JE 2015]
A) 20 kJ
B) 2 kJ
C) 10 kJ
D) 200 kJ
ਉੱਤਰ: A
ਹੱਲ: W = V I t = 200 × 5 × 20 = 20 000 J = 20 kJ.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: 200 × 5 = 1000; ×20 = 20 kJ.
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਬਿਜਲੀ ਕਾਰਜ।
- ਇੱਕ ਫਿਊਜ਼ ਤਾਰ ਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ – [RRB NTPC 2016]
A) ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਉੱਚ ਗਲਨਾਂਕ
B) ਘੱਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਘੱਟ ਗਲਨਾਂਕ
C) ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਘੱਟ ਗਲਨਾਂਕ
D) ਘੱਟ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਉੱਚ ਗਲਨਾਂਕ
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: ਇਸਨੂੰ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਪਿਘਲਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ → ਘੱਟ mp; ਕਰੰਟ ਸੀਮਿਤ ਕਰਨਾ → ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ।
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “ਫਿਊਜ਼ = ਉੱਚ R, ਘੱਟ mp”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਫਿਊਜ਼ ਗੁਣ।
- ਬਿਜਲੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਪਾਰਕ ਇਕਾਈ ਹੈ – [RRB ALP 2018]
A) ਵਾਟ
B) ਜੂਲ
C) ਕਿਲੋਵਾਟ-ਘੰਟਾ
D) ਕਿਲੋਵਾਟ
ਉੱਤਰ: C
ਹੱਲ: 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J.
ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ: “ਬਿੱਲ ਇਕਾਈ = kWh”।
ਸੰਕਲਪ ਟੈਗ: ਊਰਜਾ ਇਕਾਈਆਂ।
ਸਪੀਡ ਟ੍ਰਿਕਸ ਅਤੇ ਛੋਟੇ ਰਸਤੇ
| ਸਥਿਤੀ | ਛੋਟਾ ਰਸਤਾ | ਉਦਾਹਰਨ |
|---|---|---|
| ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ ਬਰਾਬਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ | R_total = R / n | ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਵਿੱਚ 4 × 10 Ω → 2.5 Ω |
| ਵੱਖਰੇ ਵੋਲਟੇਜ ‘ਤੇ ਸ਼ਕਤੀ | P_new = P_old × (V_new/V_old)² | 110 V ‘ਤੇ 100 W ਬਲਬ → 25 W |
| ਕੈਲੋਰੀਜ਼ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਤਾਪ | H(cal) ≈ 0.24 I² R t | 2 A, 5 Ω, 10 s → 0.24×200 ≈ 48 cal |
| ਅੰਦਰੂਨੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ | r = (E – V)/I | E = 1.5 V, V = 1.2 V, I = 0.3 A → r = 1 Ω |
| ਰੰਗ-ਕੋਡ 3ਰਾ ਬੈਂਡ | ਬੈਂਡ ਮੁੱਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਜ਼ੀਰੋ ਜੋੜੋ | ਪੀਲਾ (4) → 0000 → 10⁴ |
ਟਾਲਣ ਲਈ ਆਮ ਗਲਤੀਆਂ
| ਗਲਤੀ | ਵਿਦਿਆਰਥੀ ਇਹ ਕਿਉਂ ਕਰਦੇ ਹਨ | ਸਹੀ ਤਰੀਕਾ |
|---|---|---|
| ਜੂਲ ਦੇ ਨਿਯਮ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਦਾ ਵਰਗ ਕਰਨਾ ਭੁੱਲਣਾ | P = VI ਨੂੰ H = I²Rt ਨਾਲ ਉਲਝਾਉਣਾ | ਹਮੇਸ਼ਾ ਜਾਂਚ ਕਰੋ ਕਿ ਕਿਹੜਾ ਸੂਤਰ ਪੁੱਛਿਆ ਗਿਆ ਹੈ; ਤਾਪ I² ਵਰਤਦਾ ਹੈ |
| ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਬਲਬਾਂ ਲਈ ਗਲਤ ਸੂਤਰ ਵਰਤਣਾ | ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਜੋੜਨ ਦੀ ਧਾਰਨਾ | ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਸਿਰਫ਼ ਤਾਂ ਜੋੜੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਦੋਂ ਵੋਲਟੇਜ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹੋਣ; ਪਹਿਲਾਂ ਕਰੰਟ ਦੁਬਾਰਾ ਗਿਣੋ |
| ਸੈਲਾਂ ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕਰਨਾ | ਟਰਮੀਨਲ ਵੋਲਟੇਜ = emf ਮੰਨਣਾ | Ir ਡ੍ਰੌਪ ਘਟਾਓ: V = E – Ir |
| joules ਨਾਲ kWh ਨੂੰ ਮਿਲਾਉਣਾ | kWh 3.6 × 10⁶ J ਹੈ, 1000 J ਨਹੀਂ | SI ਇਕਾਈਆਂ ਵਿੱਚ ਪੁੱਛੇ ਜਾਣ ‘ਤੇ ਹੀ joules ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ |
ਤੇਜ਼ ਰੀਵਿਜ਼ਨ ਫਲੈਸ਼ਕਾਰਡ
| ਸਾਹਮਣਾ | ਪਿਛਲਾ |
|---|---|
| ਓਹਮ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦਾ ਬਿਆਨ | V = IR ਸਥਿਰ ਤਾਪਮਾਨ ‘ਤੇ |
| ਰੇਜ਼ਿਸਟੀਵਿਟੀ ਦੀ SI ਇਕਾਈ | ਓਹਮ-ਮੀਟਰ (Ω-m) |
| ਚਾਲਕਤਾ ਸੂਤਰ | G = 1/R (ਸੀਮੇਨ) |
| V ਅਤੇ R ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸ਼ਕਤੀ | P = V²/R |
| joules ਵਿੱਚ kWh ਤੋਂ ਊਰਜਾ | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J |
| ਫਿਊਜ਼ ਤਾਰ ਦਾ ਗੁਣ | ਉੱਚ R, ਘੱਟ ਗਲਨਾਂਕ |
| ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ | ΣI_in = ΣI_out (ਜੰਕਸ਼ਨ ਨਿਯਮ) |
| ਕਿਰਚਹਾਫ ਦਾ ਦੂਜਾ ਨਿਯਮ | ΣIR = ΣEMF (ਲੂਪ ਨਿਯਮ) |
| ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਗੁਣਾਂਕ | ਨਕਾਰਾਤਮਕ |
| ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਪਾਰਕ ਇਕਾਈ | ਕਿਲੋਵਾਟ-ਘੰਟਾ |