menu_bookRBSE · विज्ञान (Science) · अध्याय 11

विद्युत

Electricity

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विद्युत (Electricity)

एक नज़र में:

यह अध्याय विद्युत के मूल सिद्धांतों, विद्युत धारा, प्रतिरोध, ओम का नियम, श्रेणी और समान्तर संधि, विद्युत शक्ति, ऊर्जा और दैनिक जीवन में विद्युत के उपयोग को विस्तार से समझाता है। (This chapter covers basic concepts of electricity, electric current, resistance, Ohm’s Law, series and parallel combinations, electric power, energy, and applications in daily life.)

📌 अध्याय का परिचय

विद्युत हमारे दैनिक जीवन का अभिन्न हिस्सा है। यह ऊर्जा का एक रूप है जो इलेक्ट्रॉन के प्रवाह से उत्पन्न होती है। इस अध्याय में हम विद्युत के विभिन्न पहलुओं जैसे विद्युत धारा, प्रतिरोध, ओम का नियम, विद्युत परिपथ, शक्ति, ऊर्जा आदि का अध्ययन करेंगे। (Electricity is an integral part of our daily life. It is a form of energy generated by the flow of electrons. In this chapter, we will study various aspects of electricity such as electric current, resistance, Ohm’s Law, electric circuits, power, energy, etc.)

📖 प्रमुख विषय (Major Topics)

1. विद्युत धारा (Electric Current)

परिभाषा (Definition)

विद्युत धारा वह दर है जिस पर आवेश किसी चालक के एक क्रॉस सेक्शन से गुजरता है।

Electric current is the rate at which charge passes through a conductor's cross-section.

सूत्र (Formula)

I = Q / t जहाँ, I = विद्युत धारा (Current, in Ampere) Q = कुल आवेश (Total charge, in Coulomb) t = समय (Time, in seconds)

उदाहरण (Example)

यदि 5 कूलॉम आवेश 2 सेकंड में गुजरता है, तो धारा होगी: I = Q / t = 5 / 2 = 2.5 A

2. विद्युत आवेश (Electric Charge)

परिभाषा (Definition)

विद्युत आवेश वह भौतिक राशि है जिसके कारण विद्युत बल उत्पन्न होता है।

Electric charge is a physical quantity responsible for electric force.

इकाई (Unit)

कूलॉम (Coulomb)

सूत्र (Formula)

Q = n × e जहाँ, n = इलेक्ट्रॉन की संख्या (Number of electrons) e = एक इलेक्ट्रॉन का आवेश (Charge of one electron = 1.6 × 10⁻¹⁹ C)

3. विद्युत प्रवाह का दिशा (Direction of Electric Current)

विद्युत धारा की पारंपरिक दिशा धनात्मक आवेश के प्रवाह की दिशा होती है, जबकि वास्तविकता में इलेक्ट्रॉन (ऋणात्मक आवेश) विपरीत दिशा में प्रवाहित होते हैं।

The conventional direction of current is the direction of positive charge flow, while actually electrons (negative charge) flow in the opposite direction.

4. विद्युत विभव (Electric Potential) और विभवांतर (Potential Difference)

विद्युत विभव (Electric Potential)

किसी बिंदु पर विद्युत विभव वह कार्य है जो 1 कूलॉम आवेश को उस बिंदु तक लाने में करना पड़ता है।

Electric potential at a point is the work done in bringing a unit charge to that point.

विभवांतर (Potential Difference)

दो बिंदुओं के बीच विभवांतर वह कार्य है जो 1 कूलॉम आवेश को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ले जाने में करना पड़ता है।

Potential difference between two points is the work done in moving a unit charge from one point to another.

सूत्र (Formula)

V = W / Q V = विभवांतर (Potential Difference, in Volt) W = कार्य (Work done, in Joule) Q = आवेश (Charge, in Coulomb)

उदाहरण (Example)

यदि 10 जूल कार्य 2 कूलॉम आवेश को ले जाने में होता है, तो विभवांतर: V = W / Q = 10 / 2 = 5 V

5. विद्युत धारा की इकाई (Unit of Electric Current)

विद्युत धारा की SI इकाई "एम्पियर" है।

1 Ampere is the SI unit of current.

1 एम्पियर: जब 1 कूलॉम आवेश 1 सेकंड में गुजरता है।

1 ampere: When 1 coulomb of charge passes in 1 second.

6. विद्युत परिपथ (Electric Circuit)

परिभाषा (Definition)

विद्युत परिपथ वह मार्ग है जिसके द्वारा आवेश प्रवाहित होता है।

Electric circuit is the path through which charge flows.

प्रकार (Types)

सरल परिपथ (Simple Circuit)
श्रेणी और समान्तर परिपथ (Series and Parallel Circuits)

7. विद्युत प्रतिरोध (Electric Resistance)

परिभाषा (Definition)

प्रतिरोध वह गुण है जो चालक में विद्युत धारा के प्रवाह का विरोध करता है।

Resistance is the property of a conductor which opposes the flow of electric current.

सूत्र (Formula)

R = V / I R = प्रतिरोध (Resistance, in Ohm) V = विभवांतर (Potential Difference, in Volt) I = विद्युत धारा (Current, in Ampere)

इकाई (Unit)

ओम (Ohm, Ω)

उदाहरण (Example)

यदि 10 V विभवांतर में 2 A धारा प्रवाहित होती है, प्रतिरोध: R = V / I = 10 / 2 = 5 Ω

8. ओम का नियम (Ohm’s Law)

परिभाषा (Definition)

ओम का नियम कहता है कि किसी चालक के सिरों पर विभवांतर और उसके द्वारा प्रवाहित धारा के बीच सिधा अनुपात होता है, जब तापमान स्थिर हो।

Ohm’s Law states that the potential difference across a conductor is directly proportional to the current passing through it, provided temperature remains constant.

सूत्र (Formula)

V ∝ I ⇒ V = IR

ग्राफ (Graph)

V और I का ग्राफ सीधा रेखा होता है।

The graph between V and I is a straight line.

9. प्रतिरोध का निर्भरता (Factors Affecting Resistance)

प्रतिरोध निम्न कारकों पर निर्भर करता है:

Resistance depends on the following factors:

चालक की लंबाई (Length of conductor, L)
चालक का क्षेत्रफल (Area of cross-section, A)
चालक का प्रकार (Material of conductor, ρ)

सूत्र (Formula)

R = ρ × (L / A) ρ = विशिष्ट प्रतिरोध (Resistivity, in Ωm)

10. विशिष्ट प्रतिरोध (Resistivity)

परिभाषा (Definition)

विशिष्ट प्रतिरोध वह प्रतिरोध है जो एक मीटर लंबाई और एक वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले चालक में होता है।

Resistivity is the resistance of a conductor of unit length and unit cross-sectional area.

इकाई (Unit)

ओम मीटर (Ωm)

11. श्रेणी और समान्तर संधि (Series and Parallel Combination)

A. श्रेणी संधि (Series Combination)

सभी प्रतिरोध एक के बाद एक जुड़े होते हैं।
धारा सभी प्रतिरोधों में समान होती है।
कुल प्रतिरोध:

R = R₁ + R₂ + R₃ + ...

उदाहरण (Example)

मान लीजिए R₁ = 2Ω, R₂ = 3Ω, R₃ = 1Ω कुल प्रतिरोध = 2 + 3 + 1 = 6Ω

B. समान्तर संधि (Parallel Combination)

सभी प्रतिरोधों के सिरों को एक साथ जोड़ते हैं।
विभवांतर सभी में समान होता है।
धारा विभाजित होती है।
कुल प्रतिरोध:

1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + ...

उदाहरण (Example)

मान लें R₁ = 2Ω, R₂ = 3Ω, R₃ = 6Ω 1 / R = 1/2 + 1/3 + 1/6 = (3 + 2 + 1)/6 = 6/6 = 1 ⇒ R = 1Ω

12. विद्युत शक्ति (Electric Power)

परिभाषा (Definition)

विद्युत शक्ति वह दर है जिस पर विद्युत ऊर्जा का रूपांतरण होता है।

Electric power is the rate at which electrical energy is converted.

सूत्र (Formulas)

P = V × I P = I² × R P = V² / R

इकाई (Unit)

वॉट (Watt, W)

उदाहरण (Example)

यदि V = 10V, I = 2A P = V × I = 10 × 2 = 20W

13. विद्युत ऊर्जा (Electric Energy)

परिभाषा (Definition)

विद्युत ऊर्जा वह कुल कार्य है जो विद्युत शक्ति द्वारा समय के दौरान किया जाता है।

Electric energy is the total work done by electrical power over time.

सूत्र (Formula)

E = P × t = V × I × t

इकाइयाँ (Units)

जूल (Joule)
किलोवॉट-घंटा (kWh) : 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J

उदाहरण (Example)

यदि P = 100W, t = 2 घंटे E = P × t = 100 × 2 = 200 Wh = 0.2 kWh E = 0.2 × 3.6 × 10⁶ = 7.2 × 10⁵ J

14. दैनिक जीवन में विद्युत (Electricity in Daily Life)

विद्युत उपकरण (Electric appliances)
विद्युत मीटर (Electric meter)
विद्युत सुरक्षा (Electric safety)
फ्यूज का महत्व (Importance of Fuse)

फ्यूज (Fuse)

फ्यूज एक सुरक्षा उपकरण है जो अत्यधिक धारा के समय परिपथ को तोड़ देता है।
फ्यूज तार का प्रतिरोध अधिक होता है और वह कम तापमान पर पिघल जाता है।

15. विद्युत का उपयोग एवं सुरक्षा (Uses and Safety in Electricity)

विद्युत का सुरक्षित उपयोग आवश्यक है।
गीले हाथों से उपकरण न छुएं।
उचित वोल्टेज का प्रयोग करें।
फ्यूज और अर्थिंग आवश्यक है।

16. विद्युत मीटर (Electric Meter)

विद्युत मीटर द्वारा उपयोगित विद्युत ऊर्जा का मापन होता है।
मीटर की रीडिंग kWh में होती है।

🧠 महत्वपूर्ण बिंदु (Important Points)

विद्युत धारा आवेश के प्रवाह से उत्पन्न होती है। (Electric current is produced by flow of charge.)
विद्युत धारा की SI इकाई एम्पियर है। (SI unit of current is Ampere.)
ओम का नियम केवल तापमान स्थिर रहने पर लागू होता है। (Ohm’s Law applies only when temperature is constant.)
प्रतिरोध का सूत्र R = V/I है। (Resistance formula is R = V/I.)
प्रतिरोध लंबाई के अनुपात में, क्षेत्रफल के व्युत्क्रम अनुपात में होता है। (Resistance is directly proportional to length and inversely proportional to area.)
श्रेणी संधि में कुल प्रतिरोध बढ़ता है, समान्तर में घटता है। (Total resistance increases in series, decreases in parallel.)
विद्युत शक्ति का सूत्र P = VI है। (Electric power formula is P = VI.)
1 kWh = 3.6 × 10⁶ जूल। (1 kWh = 3.6 × 10⁶ Joules.)
फ्यूज अत्यधिक धारा से परिपथ को बचाता है। (Fuse protects circuit from excessive current.)
विद्युत मीटर kWh में ऊर्जा मापता है। (Electric meter measures energy in kWh.)

⚠️ सामान्य गलतियाँ (Common Mistakes)

| गलती (Mistake) | सही तरीका (Correct Approach) | |------------------------------------------|---------------------------------------------------------| | ओम का नियम सभी परिपथों पर लागू मानना | केवल तापमान स्थिर रहने पर लागू होता है। | | श्रेणी संधि में धारा अलग-अलग मानना | श्रेणी में धारा समान होती है। | | समान्तर संधि में विभवांतर अलग-अलग मानना | समान्तर में विभवांतर समान रहता है। | | विद्युत शक्ति की इकाई गलत लिखना | सही इकाई वॉट (W) है। | | फ्यूज तार का प्रतिरोध कम मानना | फ्यूज तार का प्रतिरोध अधिक होता है। | | 1 kWh को 1000 जूल मानना | 1 kWh = 3.6 × 10⁶ जूल होता है। | | विद्युत मीटर की रीडिंग kW में पढ़ना | रीडिंग kWh में होती है। | | प्रतिरोध का सूत्र R = I/V लिखना | सही सूत्र R = V/I है। | | विद्युत धारा की दिशा इलेक्ट्रॉन की दिशा मानना | पारंपरिक धारा धनात्मक आवेश की दिशा में होती है। | | फ्यूज को परिपथ में गलत स्थान पर लगाना | फ्यूज को परिपथ की शुरुआत में लगाना चाहिए। |

📝 RBSE परीक्षा प्रश्न (RBSE Exam Questions)

1-Mark Questions:

विद्युत धारा की SI इकाई क्या है?

What is the SI unit of electric current?

ओम का नियम क्या है?

What is Ohm's Law?

1 किलोवॉट-घंटा कितने जूल के बराबर होता है?

1 kWh is equal to how many Joules?

फ्यूज किस कार्य के लिए प्रयोग किया जाता है?

What is the use of a fuse?

श्रेणी संधि में कुल प्रतिरोध कैसे प्राप्त करेंगे?

How is total resistance calculated in a series combination?

2-Mark Questions:

विद्युत विभवांतर और विद्युत धारा के बीच संबंध बताइए।

Explain the relationship between potential difference and electric current.

प्रतिरोध किन कारकों पर निर्भर करता है?

What factors affect resistance?

समान्तर संधि में कुल प्रतिरोध का सूत्र लिखिए।

Write the formula for total resistance in parallel combination.

विद्युत शक्ति के दो सूत्र लिखिए।

Write two formulas for electric power.

विद्युत ऊर्जा का मापन किस इकाई में होता है?

In which unit is electric energy measured?

5-Mark Questions:

ओम का नियम समझाइए एवं इसका गणितीय व्याख्या तथा प्रयोगात्मक सत्यापन लिखिए।

Explain Ohm’s Law, its mathematical explanation, and experimental verification.

श्रेणी और समान्तर संधि के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।

Differentiate between series and parallel combination.

विद्युत मीटर के कार्य एवं उपयोगिता पर टिप्पणी लिखिए।

Write a note on the function and utility of electric meter.

विद्युत धारा, विभवांतर, प्रतिरोध, शक्ति एवं ऊर्जा के बीच संबंध को सूत्रों सहित समझाइए।

Explain the relationship between current, potential difference, resistance, power, and energy with formulas.

दैनिक जीवन में विद्युत के सुरक्षित उपयोग के नियमों को विस्तार से लिखिए।

Write in detail the rules for safe use of electricity in daily life.

Solved Example (5-Mark):

प्रश्न: एक विद्युत परिपथ में 12V का बैटरी और 3Ω, 6Ω, 9Ω प्रतिरोध श्रेणी संधि में जुड़े हैं। (i) कुल प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। (ii) परिपथ में प्रवाहित धारा ज्ञात कीजिए। (iii) 6Ω प्रतिरोध के सिरों पर विभवांतर ज्ञात कीजिए। (iv) परिपथ में कुल शक्ति ज्ञात कीजिए।

उत्तर: (i) कुल प्रतिरोध, R = 3 + 6 + 9 = 18Ω (ii) धारा, I = V / R = 12 / 18 = 0.67A (iii) 6Ω के सिरों पर विभवांतर, V = I × R = 0.67 × 6 = 4.02V (iv) कुल शक्ति, P = V × I = 12 × 0.67 = 8.04W

Solved Example (5-Mark):

प्रश्न: तीन प्रतिरोध 2Ω, 4Ω, 6Ω समान्तर संधि में जुड़े हैं। (i) कुल प्रतिरोध ज्ञात कीजिए। (ii) यदि 12V बैटरी लगाई जाए, तो प्रत्येक प्रतिरोध में प्रवाहित धारा ज्ञात कीजिए।

उत्तर: (i) 1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6 = (6 + 3 + 2)/12 = 11/12 ⇒ R = 12/11 = 1.09Ω

धारा (I) = V / R I = 12 / 1.09 = 11.01A (कुल धारा)

अब, I₁ = V / R₁ = 12 / 2 = 6A I₂ = 12 / 4 = 3A I₃ = 12 / 6 = 2A

Long Answer (5-Mark):

Q: ओम का नियम प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध करें एवं उसका ग्राफ बनाइए।

Experimentally prove Ohm’s Law and draw its graph.

उत्तर: ओम का नियम के अनुसार V ∝ I, या V = IR। प्रयोग में एक चालक (जैसे तार) के सिरों पर विभवांतर (V) बढ़ाते हैं और हर बार धारा (I) मापते हैं। V और I के मानों का ग्राफ बनाते हैं। ग्राफ सीधा रेखा होता है, जो ओम का नियम को सिद्ध करता है।

According to Ohm’s Law, V ∝ I, or V = IR. In experiment, increase the potential difference (V) across a conductor and measure the current (I) each time. Plot V vs I. The graph is a straight line, proving Ohm’s Law.

Extra Practice Questions

प्रतिरोध की SI इकाई क्या है?

What is the SI unit of resistance?

विद्युत शक्ति का सूत्र लिखिए और समझाइए।

Write and explain the formula for electric power.

विद्युत ऊर्जा का दैनिक जीवन में क्या महत्व है?

What is the importance of electric energy in daily life?

विद्युत परिपथ में फ्यूज का स्थान कहाँ होना चाहिए?

Where should the fuse be placed in an electric circuit?

फ्यूज वायर के लिए कौन सा धातु उपयुक्त है?

Which metal is suitable for fuse wire?

Conclusion

यह अध्याय विद्युत के मूल सिद्धांतों, नियमों, सूत्रों, प्रयोगों और दैनिक जीवन में उसके उपयोग को विस्तार से समझाता है। सभी सूत्र, परिभाषाएँ, उदाहरण, और RBSE परीक्षा प्रश्न आपको बोर्ड परीक्षा में अच्छे अंक दिलाने में सहायक होंगे।

This chapter explains the basic principles, laws, formulas, experiments, and applications of electricity in daily life. All formulas, definitions, examples, and RBSE exam questions will help you score well in board exams.

Note: इन नोट्स को नियमित पढ़ें, प्रश्नों की प्रैक्टिस करें, और प्रयोगात्मक भाग पर विशेष ध्यान दें।

Read these notes regularly, practice questions, and pay special attention to the experimental parts.

मुख्य बिंदु (Key Points)

विद्युत धारा चालक में विद्युत आवेश के प्रवाह को कहते हैं, जिसे आमतौर पर ऐंपियर (A) में मापा जाता है।
दो बिंदुओं के बीच विभवांतर (वोल्टेज) के कारण धारा प्रवाहित होती है, जिसे वोल्ट (V) में मापा जाता है।
ओम का नियम कहता है कि किसी चालक में प्रवाहित धारा विभवांतर के समानुपाती होती है, यदि तापमान स्थिर रहे।
किसी चालक की प्रतिरोधता धारा के प्रवाह का विरोध करती है और इसे ओम (Ω) में मापा जाता है।
ओम के नियम का सूत्र V = IR है, जहाँ V विभवांतर, I धारा, और R प्रतिरोध है।
विद्युत शक्ति वह दर है जिस पर विद्युत ऊर्जा का उपभोग होता है, जिसे P = VI से दर्शाया जाता है।
श्रृंखला परिपथ में धारा के लिए केवल एक मार्ग होता है; कुल प्रतिरोध सभी प्रतिरोधों का योग होता है।
समानांतर परिपथ में धारा के लिए अनेक मार्ग होते हैं; कुल प्रतिरोध सबसे छोटे प्रतिरोध से भी कम होता है।
विद्युत आवेश की एस.आई. इकाई कूलॉम्ब (C) है।
ऐमीटर का उपयोग विद्युत धारा मापने के लिए किया जाता है और इसे परिपथ में श्रेणीक्रम में जोड़ा जाता है।
वोल्टमीटर का उपयोग विभवांतर मापने के लिए किया जाता है और इसे अवयव के समानांतर जोड़ा जाता है।
अच्छे चालक विद्युत धारा को आसानी से प्रवाहित होने देते हैं, जबकि कुचालक धारा के प्रवाह का विरोध करते हैं।

Key Points

Electric current is the flow of electric charge through a conductor, usually measured in amperes (A).
The potential difference (voltage) between two points causes current to flow and is measured in volts (V).
Ohm’s Law states that the current through a conductor is directly proportional to the voltage across it, provided temperature remains constant.
The resistance of a conductor opposes the flow of current and is measured in ohms (Ω).
The formula for Ohm’s Law is V = IR, where V is voltage, I is current, and R is resistance.
Electric power is the rate at which electrical energy is consumed, given by P = VI.
Series circuits have one path for current; total resistance is the sum of individual resistances.
Parallel circuits have multiple paths for current; total resistance is less than the smallest individual resistance.
The SI unit of electric charge is coulomb (C).
Ammeter is used to measure electric current and is connected in series in a circuit.
Voltmeter is used to measure potential difference and is connected in parallel across the component.
Good conductors allow electric current to pass easily, while insulators resist the flow of current.

इंटरैक्टिव अभ्यास (MCQ)

कौन सा यंत्र सर्किट को ओवरलोडिंग से बचाता है?

विद्युत धारा की एस.आई. इकाई क्या है?

यदि एक परिपथ में 2A धारा और 10V वोल्टेज है, तो उसका प्रतिरोध कितना होगा?

निम्न में से कौन विद्युत का अच्छा चालक है?

विद्युत धारा मापने के लिए कौन सा यंत्र प्रयोग किया जाता है?

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विद्युत (Electricity) एक नज़र में: यह अध्याय विद्युत के मूल सिद्धांतों, विद्युत धारा, प्रतिरोध, ओम का नियम, श्रेणी और समान्तर संधि, विद्युत शक्ति, ऊर्जा और…

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