కీ కాన్సెప్ట్స్ & ఫార్ములాలు

ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ కోసం 5-7 ముఖ్యమైన భావనలు:

10 ప్రాక్టీస్ MCQలు

పెరిగే కష్టతరం గల 10 MCQలను రూపొందించండి (Q1-3: సులభం, Q4-7: మధ్యస్థం, Q8-10: కఠినం)

Q1. ఒక రైలు హెడ్లైట్ బల్బ్ 24V వద్ద పనిచేస్తుంది మరియు 2A కరెంట్ను గ్రహిస్తుంది. దాని నిరోధం ఎంత? A) 48Ω B) 12Ω C) 24Ω D) 6Ω

సమాధానం: B) 12Ω

పరిష్కారం: ఓం నియమాన్ని ఉపయోగించి: R = V/I R = 24V ÷ 2A = 12Ω

శార్ట్కట్: R = V/I (నేరుగా అనువర్తనం)

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - ప్రాథమిక ఓం నియమం అనువర్తనం

Q2. ఒక రైల్వే సిగ్నల్ 5 నిమిషాలు 6A కరెంట్ను ఉపయోగిస్తుంది. దాని గుండా ఎంత ఛార్జ్ ప్రవహిస్తుంది? A) 1800C B) 30C C) 300C D) 180C

సమాధానం: A) 1800C

పరిష్కారం: సమయం = 5 నిమిషాలు = 300 సెకన్లు Q = I × t = 6A × 300s = 1800C

శార్ట్కట్: ముందుగా నిమిషాలను సెకన్లకు మార్చండి

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - ఛార్జ్ లెక్కింపు

Q3. 4Ω మరియు 6Ω యొక్క రెండు రెసిస్టర్లు 12V బ్యాటరీకి సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. మొత్తం కరెంట్ ఎంత? A) 1.2A B) 2A C) 5A D) 0.5A

సమాధానం: A) 1.2A

పరిష్కారం: R_total = 4Ω + 6Ω = 10Ω I = V/R = 12V ÷ 10Ω = 1.2A

శార్ట్కట్: సిరీస్: నిరోధాలను నేరుగా కూడండి

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - సిరీస్ సర్క్యూట్లు

Q4. 100m రైల్వే ట్రాక్ 0.5Ω నిరోధాన్ని కలిగి ఉంది. అదే ట్రాక్ యొక్క 250m యొక్క నిరోధం ఎంత? A) 1.25Ω B) 2.5Ω C) 0.2Ω D) 1Ω

సమాధానం: A) 1.25Ω

పరిష్కారం: నిరోధం ∝ పొడవు మీటరుకు నిరోధం = 0.5Ω ÷ 100m = 0.005Ω/m 250m కోసం: R = 0.005 × 250 = 1.25Ω

శార్ట్కట్: నేరుగా అనుపాతం: (250/100) × 0.5 = 1.25Ω

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - నిరోధం మరియు పొడవు సంబంధం

Q5. మూడు రెసిస్టర్లు (2Ω, 3Ω, 6Ω) పారలల్లో కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. సమానమైన నిరోధం ఎంత? A) 11Ω B) 1Ω C) 0.5Ω D) 3Ω

సమాధానం: B) 1Ω

పరిష్కారం: 1/R = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 3/6 + 2/6 + 1/6 = 6/6 = 1 అందువల్ల, R = 1Ω

శార్ట్కట్: సులభమైన లెక్కింపు కోసం LCM పద్ధతి

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - పారలల్ నిరోధం

Q6. ఒక రైలు మోటార్ 4A కరెంట్తో 2 నిమిషాలలో 1440J వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దాని నిరోధం ఎంత? A) 0.75Ω B) 1.5Ω C) 3Ω D) 6Ω

సమాధానం: B) 1.5Ω

పరిష్కారం: జౌల్ నియమాన్ని ఉపయోగించి: H = I²Rt 1440 = (4)² × R × 120 1440 = 16 × R × 120 R = 1440 ÷ (16 × 120) = 0.75Ω

శార్ట్కట్: ఫార్ములాను మార్చండి: R = H/(I²t)

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - జౌల్ యొక్క వేడి చేసే నియమం

Q7. 220V రైల్వే హీటర్ రెండు ఒకేలాంటి హీటింగ్ ఎలిమెంట్లను కలిగి ఉంది. పారలల్లో కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, మొత్తం పవర్ 880W. సిరీస్లో కనెక్ట్ చేసినప్పుడు పవర్ ఎంత? A) 220W B) 440W C) 1760W D) 110W

సమాధానం: A) 220W

పరిష్కారం: పారలల్: 880W = V²/R_parallel R_parallel = 220²/880 = 55Ω పారలల్లో 2 ఒకేలాంటి రెసిస్టర్ల కోసం: R_parallel = R/2 కాబట్టి, R = 110Ω (ప్రతి ఎలిమెంట్) సిరీస్: R_series = 2R = 220Ω P_series = V²/R_series = 220²/220 = 220W

శార్ట్కట్: సిరీస్ నిరోధం 4× పారలల్, కాబట్టి పవర్ 1/4×

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - సిరీస్-పారలల్ కలయికలలో పవర్

Q8. ఒక రైల్వే వైర్ యొక్క నిరోధం 20°C వద్ద 8Ω. ఉష్ణోగ్రత గుణకం 0.004/°C అయితే, 70°C వద్ద దాని నిరోధం ఎంత? A) 9.6Ω B) 10.2Ω C) 9.2Ω D) 8.4Ω

సమాధానం: A) 9.6Ω

పరిష్కారం: R_t = R₀(1 + αΔT) R_t = 8(1 + 0.004 × 50) R_t = 8(1 + 0.2) = 8 × 1.2 = 9.6Ω

శార్ట్కట్: % పెరుగుదలను లెక్కించండి: 0.004 × 50 = 20%

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - నిరోధం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం

Q9. 0.5Ω అంతర్గత నిరోధం కలిగిన 12V బ్యాటరీ రైలు యొక్క 5.5Ω మోటార్ను నడుపుతుంది. బ్యాటరీ లోపల కోల్పోయిన శక్తి ఎంత? A) 24W B) 12W C) 6W D) 3W

సమాధానం: A) 24W

పరిష్కారం: మొత్తం నిరోధం = 5.5Ω + 0.5Ω = 6Ω కరెంట్ I = 12V ÷ 6Ω = 2A బ్యాటరీలో కోల్పోయిన శక్తి = I²r = (2)² × 0.5 = 4 × 0.5 = 2W

దిద్దుబాటు: సమాధానం 2W అయి ఉండాలి (ఎంపికల్లో లేదు) మళ్లీ లెక్కించడం: 2² × 0.5 = 2W గమనిక: ప్రశ్నకు తప్పు ఎంపికలు ఉన్నాయి, సరైన సమాధానం 2W

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - అంతర్గత నిరోధం మరియు శక్తి నష్టం

Q10. ఒక రైల్వే సబ్స్టేషన్ 220V వద్ద శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది. వోల్టేజ్ 10% తగ్గి, నిరోధం స్థిరంగా ఉంటే, శక్తి ఎంత శాతం తగ్గుతుంది? A) 10% B) 19% C) 20% D) 25%

సమాధానం: B) 19%

పరిష్కారం: కొత్త వోల్టేజ్ = అసలు దానిలో 90% = 0.9V శక్తి ∝ V² కొత్త శక్తి = (0.9)² × అసలు శక్తి = 0.81 × అసలు శక్తి శక్తి తగ్గుదల = (1 - 0.81) × 100% = 19%

శార్ట్కట్: శక్తి నష్టం ≈ 2× వోల్టేజ్ డ్రాప్ (సుమారుగా)

భావన: ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ - వోల్టేజ్పై శక్తి ఆధారపడటం

5 మునుపటి సంవత్సర ప్రశ్నలు

అధికారిక పరీక్ష సూచనలతో PYQ-శైలి ప్రశ్నలను రూపొందించండి:

PYQ 1. 100W-220V రేటింగ్ కలిగిన బల్బ్ 110V సరఫరాకు కనెక్ట్ చేయబడింది. అది ఎంత శక్తిని వినియోగిస్తుంది? [RRB NTPC 2021 CBT-1]

సమాధానం: 25W

పరిష్కారం: ముందుగా నిరోధాన్ని కనుగొనండి: R = V²/P = 220²/100 = 484Ω 110V వద్ద: P = V²/R = 110²/484 = 12100/484 = 25W

పరీక్ష చిట్కా: P ∝ V² గుర్తుంచుకోండి, కాబట్టి సగం వోల్టేజ్ అంటే నాలుగో వంతు శక్తి

PYQ 2. 3Ω యొక్క మూడు రెసిస్టర్లు 2Ω మొత్తం నిరోధాన్ని ఇవ్వడానికి కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. అవి ఎలా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి? [RRB Group D 2022]

సమాధానం: రెండు పారలల్లో, తర్వాత మూడవ దానితో సిరీస్లో

పరిష్కారం: పారలల్లో రెండు 3Ω: 1/R = 1/3 + 1/3 = 2/3, కాబట్టి R = 1.5Ω తర్వాత 1.5Ω + 3Ω = 4.5Ω (జోడించదు) సరైనది: మూడూ పారలల్లో: 1/R = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 1, కాబట్టి R = 1Ω నిజానికి: రెండు పారలల్లో (1.5Ω) మూడవ దానితో మళ్లీ పారలల్లో ఇస్తే 1Ω వస్తుంది సమాధానం: మూడూ పారలల్లో ఇస్తే 1Ω వస్తుంది, ఇది 2Ωకి దగ్గరగా ఉంటుంది

పరీక్ష చిట్కా: పారలల్లో మూడు సమాన రెసిస్టర్లు R/3 నిస్తాయి

PYQ 3. R నిరోధం కలిగిన వైర్ దాని పొడవుకు రెట్టింపు వరకు సాగదీయబడింది. దాని కొత్త నిరోధం ఎంత? [RRB ALP 2018]

సమాధానం: 4R

పరిష్కారం: పొడవు రెట్టింపు అయినప్పుడు, వైశాల్యం సగం అవుతుంది (ఘనపరిమాణం స్థిరం) R = ρl/A కొత్త నిరోధం = ρ(2l)/(A/2) = 4ρl/A = 4R

పరీక్ష చిట్కా: సాగదీయడం పొడవును రెట్టింపు చేస్తుంది మరియు వైశాల్యాన్ని సగం చేస్తుంది, 4× నిరోధం ఇస్తుంది

PYQ 4. ఒక రైల్వే సర్క్యూట్లో, 2Ω మరియు 3Ω రెసిస్టర్లు 12Vకి పారలల్లో కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. 2Ω రెసిస్టర్ గుండా కరెంట్ ఎంత? [RRB JE 2019]

సమాధానం: 6A

పరిష్కారం: పారలల్లో, ప్రతి దానిపై వోల్టేజ్ ఒకేలా ఉంటుంది (12V) 2Ω గుండా కరెంట్ = V/R = 12/2 = 6A

పరీక్ష చిట్కా: పారలల్ సర్క్యూట్లలో, వ్యక్తిగత శాఖల కోసం V=IR ఉపయోగించండి

PYQ 5. ఒక హీటర్ కాయిల్ రెండు సమాన భాగాలుగా కత్తిరించబడింది మరియు ఒక భాగం మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ఉత్పత్తి అయ్యే వేడి ఎలా మారుతుంది? [RPF SI 2019]

సమాధానం: ఉత్పత్తి అయ్యే వేడి రెట్టింపు అవుతుంది

పరిష్కారం: అసలు నిరోధం = R కొత్త నిరోధం = R/2 (సగం పొడవు) వేడి H = V²t/R కొత్త వేడి = V²t/(R/2) = 2V²t/R = 2H

పరీక్ష చిట్కా: సగం నిరోధం అంటే ఒకే వోల్టేజ్ వద్ద రెట్టింపు వేడి

స్పీడ్ ట్రిక్స్ & శార్ట్కట్లు

ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ కోసం, పరీక్షలో పరీక్షించబడిన శార్ట్కట్లను అందించండి:

తప్పులు చేయకుండా ఉండటానికి సాధారణ తప్పులు

శీఘ్ర రివిజన్ ఫ్లాష్ కార్డులు

టాపిక్ కనెక్షన్లు

ఫిజిక్స్ కరెంట్ ఎలక్ట్రిసిటీ ఇతర ఆర్ఆర్బీ పరీక్ష విషయాలతో ఎలా కనెక్ట్ అవుతుంది:

• డైరెక్ట్ లింక్: మాగ్నెటిజం - కరెంట్ మోసే కండక్టర్లు అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి (కుడి చేతి నియమం)
• కలిపిన ప్రశ్నలు: శక్తి లెక్కింపు + ఎనర్జీ బిల్లులు (యూనిట్లు: kWh = 1 యూనిట్ = 3.6×10⁶J)
• ఫౌండేషన్ ఫర్: ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్, AC సర్క్యూట్లు, రైల్వే వ్యవస్థలలో విద్యుత్ భద్రత