પોટેન્શિયોમીટરના પ્રયોગમાં,$V_B = 10 \, V$ અને ચલ અવરોધ $R = 50 \, \Omega$ પર સેટ કરેલ છે (આકૃતિ). એક વિદ્યાર્થી $8 \, V$ ની આસપાસની બેટરી $E_1$ નું વોલ્ટેજ માપવા માંગે છે,પરંતુ તેને કોઈ તટસ્થ બિંદુ (null point) મળતું નથી. ત્યારબાદ તે $R$ ઘટાડીને $10 \, \Omega$ કરે છે અને પોટેન્શિયોમીટરના છેલ્લા $(4^{th})$ વિભાગ પર તટસ્થ બિંદુ મેળવે છે. પોટેન્શિયોમીટરના તારનો અવરોધ અને એકમ લંબાઈ દીઠ પોટેન્શિયલ ડ્રોપ શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) ધારો કે પોટેન્શિયોમીટરના તારનો અવરોધ $R'$ છે અને તેની કુલ લંબાઈ $L = 4 \, m$ છે (દરેક $1 \, m$ ના $4$ વિભાગો ધારીને).
$1$. જ્યારે $R = 50 \, \Omega$ હોય,ત્યારે તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $V_{wire} = \frac{10 \times R'}{50 + R'}$ છે. $E_1 \approx 8 \, V$ માટે કોઈ તટસ્થ બિંદુ મળતું નથી,તેથી આખા તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $E_1$ કરતા ઓછો હોવો જોઈએ.
$\frac{10 R'}{50 + R'} < 8 \Rightarrow 10 R' < 400 + 8 R' \Rightarrow 2 R' < 400 \Rightarrow R' < 200 \, \Omega$.
$2$. જ્યારે $R = 10 \, \Omega$ હોય,ત્યારે તટસ્થ બિંદુ $4^{th}$ વિભાગ પર છે,એટલે કે સંતુલન લંબાઈ $l$ એ $3 \, m$ અને $4 \, m$ ની વચ્ચે છે. તાર પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $V'_{wire} = \frac{10 \times R'}{10 + R'}$ છે.
તટસ્થ બિંદુ $4^{th}$ વિભાગ પર હોવાની શરત એ છે કે $3 \, m$ પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $8 \, V$ કરતા ઓછો અને $4 \, m$ પરનો પોટેન્શિયલ ડ્રોપ $8 \, V$ કરતા વધારે હોવો જોઈએ.
$\frac{3}{4} V'_{wire} < 8 < V'_{wire} \Rightarrow \frac{3}{4} \left( \frac{10 R'}{10 + R'} \right) < 8 < \frac{10 R'}{10 + R'}$.
$8 < \frac{10 R'}{10 + R'}$ પરથી,આપણને $80 + 8 R' < 10 R' \Rightarrow 2 R' > 80 \Rightarrow R' > 40 \, \Omega$ મળે છે.
$\frac{7.5 R'}{10 + R'} < 8$ પરથી,આપણને $7.5 R' < 80 + 8 R' \Rightarrow -0.5 R' < 80$ મળે છે (જે ધન $R'$ માટે હંમેશા સાચું છે).
પ્રથમ શરત $R' < 200 \, \Omega$ સાથે જોડતા,અવરોધ $R'$ એ $40 \, \Omega < R' < 200 \, \Omega$ ની રેન્જમાં છે.
પોટેન્શિયલ ગ્રેડિયન્ટ $\phi = \frac{V'_{wire}}{4} = \frac{10 R'}{4(10 + R')} \, V/m$ છે.

Explore More

Similar Questions

પોટેન્શિયોમીટરનો તાર $4 \,m$ લાંબો છે અને તેના છેડાઓ વચ્ચે $3 \,V$ નો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત જાળવી રાખવામાં આવે છે. પોટેન્શિયોમીટરના તારની $100 \,cm$ લંબાઈ સામે સંતુલિત થતા કોષનું ઈ.એમ.એફ. (e.m.f.) કેટલું હશે ($V$ માં)?

જ્યારે ગૌણ પરિપથમાં રહેલા કોષને $5 \ \Omega$ ના અવરોધ સાથે શંટ કરવામાં આવે ત્યારે પોટેન્શિયોમીટર વાયર પર $200 \ cm$ પર તટસ્થ બિંદુ (null point) મળે છે. જ્યારે શંટિંગ માટે $15 \ \Omega$ નો અવરોધ વાપરવામાં આવે,ત્યારે તટસ્થ બિંદુ $300 \ cm$ પર ખસે છે. કોષનો આંતરિક અવરોધ કેટલો હશે ($\Omega$ માં)?

પોટેન્શિયોમીટર વાયરના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $6 \times 10^{-7} \ m^2$ છે. જ્યારે તેને અવગણ્ય આંતરિક અવરોધ ધરાવતા કોષ અને શ્રેણીમાં રહેલા અવરોધ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે પોટેન્શિયોમીટર વાયરના એકમ લંબાઈ દીઠ સ્થિતિમાનનો તફાવત $0.15 \ Vm^{-1}$ છે. જો પોટેન્શિયોમીટર વાયરમાંથી વહેતો પ્રવાહ $0.3 \ A$ હોય,તો પોટેન્શિયોમીટર વાયરના દ્રવ્યની અવરોધકતા કેટલી હશે?

$10\,m$ લાંબા પોટેન્શિયોમીટર વાયરનો પોટેન્શિયલ ગ્રેડિયન્ટ $0.0025\,V/cm$ છે. જ્યારે વાયરને $1.025\,V$ ના પ્રમાણિત કોષ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે નલ પોઈન્ટનું અંતર ગણો.

$AB$ એ $100\, cm$ લંબાઈનો પોટેન્શિયોમીટર વાયર છે અને તેનો અવરોધ $10\,\Omega$ છે. તે $40\,\Omega$ ના અવરોધ $R$ અને $2\,V$ ના $e.m.f.$ ધરાવતી બેટરી સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે,જેનો આંતરિક અવરોધ અવગણ્ય છે. જો અજ્ઞાત $e.m.f.$ $E$ ધરાવતા સ્ત્રોતને પોટેન્શિયોમીટર વાયરની $40\, cm$ લંબાઈ દ્વારા સંતુલિત કરવામાં આવે,તો $E$ નું મૂલ્ય ................. $V$ છે. ($,V$ માં)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo