Class 10 Science · Chapter 12 · हिंदी माध्यम
संक्षिप्त उत्तर:
इस chapter में 21 in-text questions (सात page-wise sets) और 18 exercise questions — कुल 39 solved questions — NCERT के exact order में cover किए गए हैं। Coverage: चुंबकीय क्षेत्र और field lines के गुण, सीधे conductor का field (right-hand thumb rule), circular loop और solenoid का field, current-carrying conductor पर force (Fleming का left-hand rule), electric motor और split ring का काम, electromagnetic induction, electric generator (AC vs DC, slip ring vs commutator, Fleming का right-hand rule), और घरेलू electric circuits (live/neutral/earth wire, short circuit, overloading, fuse और earthing)। साथ में एक rules reference table, 6 सबसे common exam mistakes, board-style practice questions marks-wise, और 6 FAQs।
यह chapter formula का नहीं, दिशा का है — हर rule में कौन सी उंगली क्या represent करती है, बस वही तय करता है कि number सही आएगा या उल्टा। Class 10 Science का Chapter 12 बताता है कि current सिर्फ heat और light ही नहीं देता, उसके around एक चुंबकीय क्षेत्र भी बनती है। और यह दो-तरफा रास्ता है: current से magnetism (Oersted का experiment, electromagnet, electric motor) और magnetism से current (Faraday का electromagnetic induction, electric generator)। Chapter के आखिर में यही physics आपके घर की wiring तक पहुँच जाती है — live-neutral-earth wire, fuse, short circuit और overloading। पढ़ते वक्त एक चीज़ पकड़े रहना: हर बार पूछो कि current किस दिशा में है, field किस दिशा में है, और force या motion किस दिशा में निकल रही है। ये तीन चीज़ें सेट हो गईं तो पूरा chapter सेट हो गया।
अध्याय 12 सारांश — 5 मिनट रिवीजन
1. चुंबकीय क्षेत्र और Field Lines
- चुंबकीय क्षेत्र = चुंबक के आस-पास का वो region जहाँ उसका magnetic force feel होता है। यह एक vector quantity है — magnitude भी है, direction भी। SI unit: tesla (T)।
- Field line की दिशा = उस point पर रखी compass needle के north pole के point करने की दिशा।
- चुंबक के बाहर field lines N से S की तरफ जाती हैं; चुंबक के अंदर S से N — इसलिए हर field line एक closed loop होती है।
- जहाँ lines पास-पास (crowded) होती हैं वहाँ field strong; जहाँ दूर-दूर होती हैं वहाँ weak। Bar magnet में lines सबसे ज्यादा crowded poles पर होती हैं — यानी field poles पर सबसे strong है, centre पर नहीं।
- दो field lines कभी cross नहीं करतीं — अगर करतीं तो उस point पर compass needle को दो अलग directions मिलतीं, जो impossible है।
- Uniform field = बराबर spacing वाली parallel straight lines (जैसे horse-shoe magnet के poles के बीच का region)।
2. Oersted की खोज
Current-carrying wire के पास रखी compass needle deflect हो जाती है — यानी current के around चुंबकीय क्षेत्र बनती है। Current की दिशा उल्टी करो तो needle भी उल्टी तरफ deflect होती है। यही पूरे chapter की नींव है।
3. सीधे Conductor का चुंबकीय क्षेत्र — Right-Hand Thumb Rule
- Field lines wire के around संकेंद्रित वृत्त (concentric circles) होती हैं, जिनका centre wire पर होता है। Circles का plane wire के perpendicular होता है।
- Right-hand thumb rule (Maxwell's corkscrew rule): दाएँ हाथ में wire को इस तरह पकड़ो कि अंगूठा (thumb) current की दिशा में point करे — तो मुड़ी हुई उंगलियाँ (curled fingers) field की दिशा बताती हैं।
- Field strength: current बढ़ने पर बढ़ती है (B ∝ I), और wire से दूर जाने पर घटती है (B ∝ 1/r)। इसलिए wire के पास circles पास-पास, दूर जाकर दूर-दूर।
4. Circular Loop का चुंबकीय क्षेत्र
- Loop के हर छोटे टुकड़े के around संकेंद्रित वृत्त बनती हैं, पर loop के केंद्र पर सभी lines लगभग straight और एक ही दिशा में हो जाती हैं — इस लिए केंद्र पर field सबसे strong।
- Field की strength बढ़ती है: current बढ़ाने से, loop की radius घटाने से, और turns बढ़ाने से। n turns वाले coil में field n गुना हो जाता है (क्योंकि हर turn का field एक ही दिशा में जुड़ता है)।
- दिशा निकालने का तरीका: loop के किसी एक तार पर right-hand thumb rule लगाओ — या सीधा: अगर आपकी तरफ से देखने पर current anticlockwise है तो उस तरफ loop का North pole है और field आपकी तरफ (loop से बाहर) निकल रही है; clockwise है तो वो South pole है और field अंदर जा रही है।
5. Solenoid और Electromagnet
- Solenoid = cylinder पर close-close लिपटी हुई insulated wire के बहुत सारे circular turns।
- Current बहने पर solenoid का field pattern बिल्कुल bar magnet जैसा होता है — एक सिरा North pole, दूसरा South pole।
- Solenoid के अंदर field uniform होती है — हर point पर same strength और same direction, और lines parallel straight lines होती हैं। (यह chapter का बहुत पूछा जाने वाला point है।)
- Solenoid के अंदर soft iron का core डाल दो तो बहुत strong चुंबक बन जाता है — उसी को electromagnet कहते हैं। Current बंद, magnetism बंद।
6. Current-carrying Conductor पर Force — Fleming का Left-Hand Rule
- चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying conductor पर force लगता है (क्योंकि field field से interact करती है)।
- Force maximum तब होता है जब current की दिशा field के perpendicular (90°) हो; current और field parallel हो तो force zero।
- Fleming's left-hand rule: बाएँ हाथ का पहली उंगली (forefinger) = चुंबकीय Field, बीच वाली उंगली (middle finger) = Current, अंगूठा (thumb) = Force / motion — तीनों को एक दूसरे के mutually perpendicular रखो।
- याद रखने का तरीका: Forefinger→Field, Centre→Current, thumb→thrust (force)।
7. Electric Motor
- Principle: चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying coil पर force लगता है; coil के दो opposite sides पर current opposite direction में होने से force भी opposite होती है, जिससे couple/torque बनता है और coil घूमती है।
- Energy conversion: electrical → mechanical।
- Split ring (commutator) का काम: हर आधे चक्कर (half rotation) के बाद coil में current की दिशा उल्टी कर देना, जिससे force की दिशा बनी रहे और coil एक ही दिशा में लगातार घूमती रहे।
- Commercial motors में: permanent magnet की जगह electromagnet, ज्यादा turns वाली coil, और soft iron core — तीनों मिलकर power बढ़ाते हैं। Coil + core = armature।
8. Electromagnetic Induction (Faraday)
- Coil और चुंबक के बीच relative motion हो या coil से गुजरने वाला चुंबकीय क्षेत्र बदले, तो coil में induced current पैदा होता है।
- Current तभी बनता है जब change हो रही हो — चुंबक coil के अंदर स्थिर रखने पर galvanometer zero दिखाता है।
- Induced current तब ज्यादा जब: relative motion तेज़ हो, चुंबक strong हो, coil में turns ज्यादा हों।
- Fleming's right-hand rule: दाएँ हाथ का पहली उंगली (forefinger) = चुंबकीय Field, अंगूठा (thumb) = Motion (conductor की movement), बीच वाली उंगली (middle finger) = induced Current — तीनों mutually perpendicular।
9. Electric Generator
- Principle: electromagnetic induction — चुंबकीय क्षेत्र में coil को घुमाने पर उसमें induced current बनता है। Energy conversion: mechanical → electrical।
- Brushes का काम: घूमती हुई coil (rings के through) से स्थिर बाहरी circuit तक current पहुँचाना — sliding electrical contact।
- AC generator में दो slip rings — हर आधे चक्कर पर current की दिशा अपने आप बदलती है, इसलिए output alternating current।
- DC generator में split ring (commutator) — यह हर आधे चक्कर पर external circuit से connection swap कर देता है, जिससे बाहरी circuit में current एक ही दिशा में बहता है।
- भारत में supply AC, 220 V, 50 Hz — यानी current अपनी दिशा 1 second में 100 बार बदलता है (हर 1/100 s पर)।
10. घरेलू Electric Circuits
| Wire | Insulation का रंग (NCERT) | काम |
|---|---|---|
| Live | Red | Supply का high-potential wire (220 V) |
| Neutral | Black | Return path, potential लगभग zero |
| Earth | Green | Metal body को ज़मीन से जोड़ता है — safety |
↔ Table ko side me swipe karein
- Short circuit: live और neutral wire सीधे touch हो जाए (insulation खराब या fault), resistance लगभग zero, current बहुत ज्यादा बढ़ जाता है → heat और आग।
- Overloading: एक ही socket/circuit पर बहुत सारे high-power appliances चलाने से या supply voltage बढ़ने से current safe limit पार कर जाता है।
- Fuse: live wire के साथ series में जुड़ा पतला तार — निर्धारित current से ज्यादा बहने पर पिघल कर circuit तोड़ देता है।
- Earthing: अगर live wire गलती से metal body को छू जाए तो current earth wire के through ज़मीन में चला जाता है, body का potential नहीं बढ़ता → user को shock नहीं लगता।
इन-टेक्स्ट प्रश्न — हल
प्रश्न 1. Compass needle bar magnet के पास लाने पर क्यों deflect हो जाती है?
Compass needle खुद एक छोटा bar magnet ही है — उसका अपना north और south pole होता है। जब उसे bar magnet के पास लाते हैं, तो bar magnet की चुंबकीय field में आकर needle के poles पर force लगता है: needle का north pole चुंबक के south pole की तरफ खिंचा जाता है और needle का south pole चुंबक के north pole की तरफ। इन दो opposite forces से needle पर एक torque बनता है और needle घूम कर उस point की field की दिशा में सेट हो जाती है — इसी घूमने को हम deflection कहते हैं।
प्रश्न 1. एक bar magnet के चारों ओर चुंबकीय field lines बनाइए।
(Diagram based question — लिखने वाला description याद रखो, क्योंकि board में diagram बनाना होता है।)
- Bar magnet के बाहर lines North pole से निकलती हैं और South pole में घुसती हैं; चुंबक के अंदर वही lines South से North जाती हैं — इस तरह हर line closed loop बनाती है।
- Lines poles के पास सबसे crowded (पास-पास) होती हैं — यही बताता है कि field poles पर सबसे strong है।
- चुंबक के बीच वाले हिस्से (middle) के चारों ओर lines काफी दूर-दूर और बाहर की तरफ फैली हुई होती हैं — field वहाँ weak है।
- हर line पर तीर का निशान (arrow) लगाना जरूरी है — arrow North से South (बाहर की तरफ) दिखना चाहिए।
- कोई भी दो lines आपस में cross नहीं करेंगी।
प्रश्न 2. चुंबकीय बल रेखाओं (magnetic lines of force) के गुण बताइए।
- ये closed continuous curves होती हैं: चुंबक के बाहर N→S, चुंबक के अंदर S→N।
- किसी भी point पर line की tangent उस point पर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बताती है — यानी जहाँ compass needle का north pole point करेगा।
- दो field lines कभी एक दूसरे को नहीं काटतीं।
- जहाँ lines पास-पास हैं वहाँ field strong, जहाँ दूर-दूर हैं वहाँ weak।
- बराबर spacing वाली parallel straight lines का मतलब है uniform field।
- ये lines एक दूसरे को साइड से धकेलती हैं (repel) और अपनी लंबाई के साथ सिकुड़ने की कोशिश करती हैं — इसी से attraction/repulsion समझा जा सकता है।
प्रश्न 4. दो चुंबकीय field lines एक दूसरे को क्यों नहीं काट सकतीं?
क्योंकि अगर दो field lines किसी point पर काट देतीं, तो उस एक ही point पर field की दो अलग-अलग दिशाएँ होतीं (दोनों lines की अपनी-अपनी tangent)। इसका मतलब वहाँ रखी compass needle को एक ही समय पर दो दिशाओं में point करना पड़ता — जो असंभव है। किसी भी point पर चुंबकीय क्षेत्र की सिर्फ एक ही दिशा हो सकती है, इसलिए field lines कभी intersect नहीं करतीं।
प्रश्न 1. मेज़ के plane में पड़े एक circular loop के तार पर विचार करें। मान लीजिए loop से current anticlockwise बह रही है। Right-hand rule लगाकर loop के अंदर और बाहर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा पता कीजिए।
Loop मेज़ के plane में है और ऊपर से देखने पर current anticlockwise है।
Right-hand thumb rule का use: loop के किसी एक छोटे हिस्से को दाएँ हाथ से इस तरह पकड़ो कि अंगूठा उस हिस्से में current की दिशा में हो — मुड़ी उंगलियाँ बताती हैं कि loop के अंदर वाले region में field ऊपर की तरफ निकल रही है।
- Loop के अंदर (inside): चुंबकीय क्षेत्र मेज़ के plane के perpendicular, ऊपर की तरफ — यानी observer की तरफ बाहर आती हुई। Loop का ऊपर वाला face North pole की तरह काम करता है।
- Loop के बाहर (outside): field नीचे की तरफ — मेज़ के plane में अंदर जाती हुई।
याद रखने का shortcut: Anticlockwise = North pole आपकी तरफ (field बाहर आती हुई), Clockwise = South pole आपकी तरफ (field अंदर जाती हुई)।
प्रश्न 2. किसी दिए गए क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र uniform है। इसे दर्शाने के लिए एक diagram बनाइए।
Uniform field का मतलब — उस पूरे region में field की magnitude और direction दोनों same हैं।
Diagram: एक ही दिशा में जाती हुई parallel straight lines बनाओ जिनके बीच का gap हर जगह बराबर हो, और हर line पर एक ही तरफ का arrow लगाओ। बराबर spacing = बराबर strength; parallel lines = same direction।
Practical example: horse-shoe (U-shaped) magnet के दो poles के बीच का region लगभग uniform field देता है; ऐसे ही लंबे current-carrying solenoid के अंदर का region।
प्रश्न 3. सही विकल्प चुनिए। एक लंबे सीधे current-carrying solenoid के अंदर चुंबकीय क्षेत्र: (a) zero होता है (b) उसके सिरे की तरफ बढ़ने पर घटता है (c) उसके सिरे की तरफ बढ़ने पर बढ़ता है (d) सभी बिंदुओं पर समान होता है।
सही उत्तर: (d) सभी बिंदुओं पर समान होता है।
लंबे solenoid के अंदर field lines parallel straight lines होती हैं और बराबर spacing पर होती हैं — यानी field uniform है, हर point पर same magnitude और same direction। यह एक permanent bar magnet के अंदर जैसी ही स्थिति है।
Note: Field कम होने की बात solenoid के सिरे के बाहर पर लागू होती है, अंदर के uniform region पर नहीं।
प्रश्न 1. एक proton का निम्नलिखित में से कौन सा गुण चुंबकीय क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से गति करते हुए बदल सकता है? (एक से अधिक सही उत्तर हो सकते हैं।) (a) mass (b) speed (c) velocity (d) momentum
सही उत्तर: (c) velocity और (d) momentum।
Charged particle पर चुंबकीय क्षेत्र जो force लगाती है वह हमेशा उसकी velocity के लंबवत (perpendicular) होता है। Perpendicular force सिर्फ दिशा बदलता है, speed नहीं (क्योंकि वह कोई काम नहीं करता, kinetic energy same रहती है)।
- Mass — नहीं बदलेगी।
- Speed — नहीं बदलेगी (magnitude same)।
- Velocity — बदलेगी, क्योंकि दिशा बदल रही है (velocity vector है)।
- Momentum — बदलेगा, क्योंकि momentum = mass × velocity, और velocity की दिशा बदल रही है।
प्रश्न 2. Activity 12.7 में, यदि (i) rod AB में current बढ़ाया जाए; (ii) एक ज्यादा strong horse-shoe magnet इस्तेमाल किया जाए; और (iii) rod AB की लंबाई बढ़ाई जाए — तो rod AB के displacement पर क्या असर पड़ेगा?
Rod पर लगने वाला force current (I), चुंबकीय क्षेत्र (B) और field में मौजूद rod की लंबाई (L) — तीनों के सीधे अनुपात में बढ़ता है। Force बढ़ेगा तो displacement भी बढ़ेगा।
- (i) Current बढ़ाने पर — force बढ़ेगा, इसलिए rod AB का displacement बढ़ जाएगा।
- (ii) ज्यादा strong horse-shoe magnet — field B बढ़ेगी, force बढ़ेगा, displacement बढ़ेगा।
- (iii) Rod AB की लंबाई बढ़ाने पर — field में मौजूद effective लंबाई बढ़ेगी, force बढ़ेगा, displacement बढ़ेगा।
प्रश्न 3. एक धनावेशित कण (alpha-particle) पश्चिम की ओर प्रक्षेपित किया जाता है और एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्तर की ओर विक्षेपित होता है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा है (a) दक्षिण की ओर (b) पूर्व की ओर (c) नीचे की ओर (d) ऊपर की ओर।
सही उत्तर: (d) ऊपर की ओर (upward)।
Positive charge है, इसलिए conventional current की दिशा वही है जिधर particle जा रहा है — west।
Fleming's left-hand rule लगाओ:
- Thumb (अंगूठा) = Force → North की तरफ रखो (deflection इधर है)।
- Middle finger (बीच की उंगली) = Current → West की तरफ रखो।
- अब जो forefinger (पहली उंगली) इन दोनों के perpendicular बनती है, वो ऊपर (upward) point करती है — और forefinger ही चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बताती है।
इसलिए चुंबकीय क्षेत्र vertically upward है।
प्रश्न 11. Fleming का left-hand rule बताइए।
Fleming's left-hand rule: अपने बाएँ हाथ की पहली उंगली (forefinger), बीच वाली उंगली (middle finger) और अंगूठे (thumb) को इस तरह फैलाओ कि तीनों एक दूसरे के mutually perpendicular हों। अब:
- Forefinger → चुंबकीय Field की दिशा
- Middle finger → Current की दिशा
- Thumb → conductor पर लगने वाले Force (motion) की दिशा
यह rule वहाँ लगता है जहाँ current से motion निकालनी हो — यानी electric motor में। याद रखने का तरीका: Forefinger → Field, Central finger → Current, thumb → thrust।
प्रश्न 2. विद्युत motor का सिद्धांत क्या है?
विद्युत motor इस सिद्धांत पर काम करता है कि चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying conductor (coil) पर force लगता है, जिसकी दिशा Fleming's left-hand rule से मिलती है।
Rectangular coil की दो opposite भुजाओं में current उल्टी-उल्टी दिशा में बहता है, इसलिए उन पर force भी opposite directions में लगता है — एक ऊपर, दूसरा नीचे। ये दो बराबर और opposite forces मिलकर एक torque (couple) बनाती हैं जो coil को घुमाती है।
Energy conversion: electrical energy → mechanical energy।
प्रश्न 3. विद्युत motor में split ring की क्या भूमिका है?
Split ring (commutator) हर आधे चक्कर (half rotation) के बाद coil में बहने वाले current की दिशा उल्टी कर देता है, क्योंकि यह coil के सिरे और brushes के बीच connection swap कर देता है।
क्यों जरूरी है: आधा चक्कर पूरा होने पर coil की जो भुजा पहले ऊपर थी वो नीचे आ जाती है। अगर current की दिशा वही रहती, तो force उल्टी तरफ लगता और coil आगे घूमने की जगह वापस पीछे झूलने लगती। Current उलट जाने से force की दिशा भी उलट जाती है — इसलिए torque हमेशा एक ही दिशा में लगता रहता है और coil लगातार एक ही दिशा में घूमती है।
प्रश्न 1. एक coil में current प्रेरित करने के अलग-अलग तरीके समझाइए।
Coil में current तभी induce होता है जब coil से गुजरने वाली चुंबकीय क्षेत्र बदलती है। इसके तीन तरीके:
- चुंबक को हिलाना: coil स्थिर रखकर bar magnet को coil के अंदर घुसाओ या बाहर निकालो — galvanometer deflection दिखाएगा।
- Coil को हिलाना: चुंबक स्थिर रखकर coil को उसके पास लाओ या दूर ले जाओ — फिर भी current induce होगा। (जरूरी सिर्फ relative motion है।)
- दूसरे coil का current बदलना: पास रखी एक और coil (primary) में current on/off या कम-ज्यादा करो — उसके बदलते field से हमारी coil (secondary) में current induce होता है। इसी को mutual induction कहते हैं। Coil को field में घुमाकर भी current induce किया जा सकता है — यही generator का तरीका है।
प्रश्न 2. विद्युत generator का सिद्धांत बताइए।
विद्युत generator electromagnetic induction के सिद्धांत पर काम करता है: जब कोई conductor (rectangular coil) चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है, तो coil से गुजरने वाला चुंबकीय क्षेत्र लगातार बदलता है और उसमें induced current पैदा हो जाता है।
Induced current की दिशा Fleming's right-hand rule से निकलती है। Energy conversion: mechanical energy → electrical energy।
प्रश्न 3. Direct current के कुछ स्रोत बताइए।
Direct current (DC) के sources — जहाँ current हमेशा एक ही दिशा में बहता है:
- Cell / dry cell (टॉर्च वाली battery)
- Battery (कार की lead-acid battery, mobile battery)
- DC generator (dynamo) — split ring/commutator वाला
- Solar cell (photovoltaic cell)
प्रश्न 4. कौन से स्रोत alternating current उत्पन्न करते हैं?
Alternating current (AC) के sources — जहाँ current अपनी दिशा समय-समय पर बदलता रहता है:
- AC generator (alternator) — दो slip rings वाला
- Power house से आने वाली घर की mains supply — भारत में 220 V, 50 Hz, यानी current 1 second में 100 बार अपनी दिशा बदलता है (हर 1/100 second पर)।
- Hydro-electric, thermal और nuclear power plants — सभी में AC generator ही लगे होते हैं।
प्रश्न 5. सही विकल्प चुनिए। तांबे के तार का एक rectangular coil चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है। Induced current की दिशा हर __ में एक बार बदलती है: (a) दो revolution (b) एक revolution (c) आधा revolution (d) एक-चौथाई revolution
सही उत्तर: (c) आधा revolution (आधा चक्कर)।
हर आधे चक्कर के बाद coil की जो भुजा पहले चुंबकीय क्षेत्र में ऊपर की तरफ बढ़ रही थी, वो अब नीचे की तरफ बढ़ने लगती है — यानी उसकी motion की दिशा field के सापेक्ष उलट जाती है। Fleming's right-hand rule के अनुसार motion उल्टी होने पर induced current भी उल्टा हो जाता है। इसलिए हर half rotation पर current की दिशा एक बार बदलती है — यही AC बनने का कारण है।
प्रश्न 1. विद्युत circuits और appliances में इस्तेमाल होने वाले दो सुरक्षा उपाय (safety measures) बताइए।
- Fuse (या MCB): हर circuit के live wire के साथ series में जुड़ा होता है। निर्धारित से ज्यादा current बहने पर fuse का तार पिघल जाता है और circuit टूट जाता है — short circuit और overloading से आग रुकती है।
- Earthing: metallic body वाले appliances (iron, fridge, toaster) की body green earth wire से ज़मीन से जोड़ी जाती है। अगर live wire गलती से body को छू जाए तो leakage current ज़मीन में चला जाता है, body का potential नहीं बढ़ता और user को shock नहीं लगता।
प्रश्न 2. 2 kW power rating वाला एक electric oven एक घरेलू विद्युत circuit (220 V) में चलाया जाता है जिसकी current rating 5 A है। आप क्या परिणाम अपेक्षित करते हैं? समझाइए।
दिया है: P = 2 kW = 2000 W, V = 220 V, circuit rating = 5 A
I = P / V = 2000 / 220 ≈ 9.09 A
Oven को लगभग 9.09 A current चाहिए, जबकि circuit सिर्फ 5 A का rated है।
नतीजा: circuit में safe limit से लगभग दुगना current बहेगा — यानी overloading हो जाएगी। Wires ज्यादा गरम हो जाएँगे; fuse पिघल कर circuit तोड़ देगा (या MCB trip हो जाएगा)। अगर fuse न होता तो wiring गरम होकर insulation जल सकता है और आग लग सकती है।
प्रश्न 3. घरेलू विद्युत circuits की overloading से बचने के लिए क्या सावधानी बरतनी चाहिए?
- एक ही socket पर बहुत सारे appliances एक साथ मत जोड़ो — खासकर high-power वाले (heater, geyser, AC, iron)।
- हर circuit में सही rating का fuse/MCB जरूर लगाओ (न बहुत ज्यादा rating का, न जुगाड़ वाला तार)।
- तार की current-carrying capacity load के हिसाब से होनी चाहिए — पतले तार पर भारी load मत चलाओ।
- Insulation खराब या damaged wire तुरंत बदलो, ताकि short circuit न हो।
- High-power appliances के लिए अलग circuit बनवाओ।
Poore Class 10 Science ke handwritten colour notes
IITian & district toppers ke banaye short notes — revision-ready, diagram ke saath. Board se pehle poora syllabus 3 din me revise.
अभ्यास प्रश्न — हल (Q1–Q18)
प्रश्न 1. निम्नलिखित में से कौन सा एक लंबे सीधे तार के पास चुंबकीय क्षेत्र का सही वर्णन करता है? (a) क्षेत्र तार के लंबवत सीधी रेखाओं से बना होता है (b) क्षेत्र तार के समांतर सीधी रेखाओं से बना होता है (c) क्षेत्र तार से निकलने वाली त्रिज्य (radial) रेखाओं से बना होता है (d) क्षेत्र तार पर केंद्रित संकेंद्रित वृत्तों (concentric circles) से बना होता है
सही उत्तर: (d) क्षेत्र तार पर केंद्रित संकेंद्रित वृत्तों से बना होता है।
लंबे सीधे current-carrying तार के चारों ओर चुंबकीय field lines संकेंद्रित वृत्त (concentric circles) बनाती हैं जिनका केंद्र तार पर होता है और जिनका plane तार के perpendicular होता है। तार के पास circles छोटे और पास-पास (strong field), दूर जाकर बड़े और दूर-दूर (weak field)। दिशा right-hand thumb rule से मिलती है।
प्रश्न 2. विद्युत-चुंबकीय प्रेरण (electromagnetic induction) की परिघटना है (a) किसी वस्तु को आवेशित करने की प्रक्रिया (b) किसी coil से गुजरने वाली current से चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की प्रक्रिया (c) चुंबक और coil के बीच सापेक्ष गति (relative motion) के कारण coil में प्रेरित धारा (induced current) उत्पन्न करना (d) विद्युत motor की coil को घुमाने की प्रक्रिया
सही उत्तर: (c) चुंबक और coil के बीच सापेक्ष गति के कारण coil में प्रेरित धारा उत्पन्न करना।
Electromagnetic induction का मतलब ही है — बदलती हुई चुंबकीय क्षेत्र (या चुंबक और coil के बीच relative motion) से coil में current पैदा होना। विकल्प (b) उसका उल्टा है (current से field), और (d) motor है, generator नहीं।
प्रश्न 3. विद्युत धारा उत्पन्न करने वाली युक्ति (device) कहलाती है (a) generator (b) galvanometer (c) ammeter (d) motor
सही उत्तर: (a) generator।
Generator mechanical energy को electrical energy में बदलकर current उत्पन्न करता है। Galvanometer सिर्फ छोटी current की उपस्थिति और दिशा detect करता है, ammeter current मापता है, और motor electrical energy को mechanical energy में बदलता है (current बनाता नहीं, उसे इस्तेमाल करता है)।
प्रश्न 4. AC generator और DC generator में मूल अंतर यह है कि (a) AC generator में electromagnet होता है जबकि DC generator में permanent magnet होता है (b) DC generator अधिक voltage उत्पन्न करेगा (c) AC generator अधिक voltage उत्पन्न करेगा (d) AC generator में slip rings होते हैं जबकि DC generator में commutator होता है
सही उत्तर: (d) AC generator में slip rings होते हैं जबकि DC generator में commutator होता है।
AC generator में दो अलग-अलग slip rings होते हैं — हर ring हमेशा coil के एक ही सिरे से जुड़ा रहता है, इसलिए external circuit में current हर आधे चक्कर पर अपनी दिशा बदलता रहता है (AC मिलता है)।
DC generator में split ring / commutator होता है, जो हर आधे चक्कर पर brushes से connection swap कर देता है — इसलिए बाहरी circuit में current एक ही दिशा में बहता है (DC मिलता है)।
बाकी विकल्प गलत हैं: दोनों में electromagnet या permanent magnet हो सकता है, और voltage design पर depend करता है, AC/DC होने पर नहीं।
प्रश्न 5. Short circuit के समय, circuit में current (a) काफी कम हो जाता है (b) नहीं बदलता (c) बहुत अधिक बढ़ जाता है (d) लगातार बदलता रहता है
सही उत्तर: (c) बहुत अधिक बढ़ जाता है।
Short circuit में live और neutral wire सीधे आपस में touch हो जाते हैं, जिससे circuit का resistance लगभग zero हो जाता है। Ohm's law से
I = V / R
R बहुत छोटा होने पर I बहुत बड़ा हो जाता है। इसी भारी current से wires गरम होकर आग लग सकती है — इसीलिए fuse/MCB लगाया जाता है।प्रश्न 6. बताइए कि निम्नलिखित कथन सत्य हैं या असत्य। (a) विद्युत motor mechanical energy को electrical energy में बदलता है। (b) विद्युत generator electromagnetic induction के सिद्धांत पर काम करता है। (c) एक लंबे circular coil से बहने वाली current के केंद्र पर क्षेत्र समांतर सीधी रेखाएँ होंगी। (d) हरे insulation वाला तार आमतौर पर विद्युत आपूर्ति का live wire होता है।
- (a) असत्य। Motor उल्टा काम करता है — electrical energy → mechanical energy। Mechanical से electrical वाला काम generator करता है।
- (b) सत्य। Generator electromagnetic induction पर ही चलता है — field में coil घुमाने से induced current बनता है।
- (c) सत्य। लंबे circular coil (solenoid) के अंदर/केंद्र पर field lines parallel straight lines होती हैं, यानी field uniform है।
- (d) असत्य। हरा (green) insulation earth wire का होता है। Live wire का insulation लाल (red) होता है (neutral का काला)।
प्रश्न 7. चुंबकीय क्षेत्र के तीन स्रोत बताइए।
- Permanent magnet — जैसे bar magnet या horse-shoe magnet।
- Current-carrying conductor — सीधा तार, circular loop या solenoid; current बहने पर उसके around field बनती है।
- Electromagnet — soft iron core वाला current-carrying solenoid।
(पृथ्वी खुद भी एक चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत है — इसी वजह से compass needle हमेशा north-south में सेट होती है।)
प्रश्न 8. एक solenoid चुंबक की तरह कैसे व्यवहार करता है? क्या आप एक bar magnet की सहायता से current-carrying solenoid के north और south poles निर्धारित कर सकते हैं? समझाइए।
Solenoid चुंबक जैसा कैसे: जब solenoid में current बहता है तो उसके चारों ओर का field pattern बिल्कुल bar magnet के pattern जैसा होता है — एक सिरा North pole बन जाता है और दूसरा South pole। Field lines एक सिरे से निकलकर दूसरे में घुसती हैं, और solenoid के अंदर uniform होती हैं। ऐसे solenoid को धागे से लटकाओ तो वो घूम कर north-south में सेट हो जाएगा, बिल्कुल bar magnet की तरह।
Poles पता करना (bar magnet से): एक ज्ञात bar magnet का North pole solenoid के एक सिरे के पास लाओ —
- अगर repulsion (धक्का) हो, तो solenoid का वह सिरा भी North pole है (क्योंकि repulsion सिर्फ same poles में होता है — यही magnetism का पक्का test है)।
- अगर attraction हो, तो वह सिरा South pole है।
बिना चुंबक के भी कर सकते हो: solenoid के सिरे की तरफ से देखने पर अगर current anticlockwise दिखे तो वह North pole, clockwise दिखे तो South pole।
प्रश्न 9. चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying conductor द्वारा अनुभव किया गया बल कब सबसे अधिक होता है?
बल maximum तब होता है जब conductor में current की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत (90°) हो।
जैसे-जैसे current और field के बीच का कोण 90° से कम होता जाता है, बल घटता जाता है; और जब current field के समांतर (0° या 180°) हो जाता है तो बल zero हो जाता है।
प्रश्न 10. कल्पना कीजिए कि आप एक chamber में अपनी पीठ एक दीवार की ओर करके बैठे हैं। एक electron beam, पिछली दीवार से सामने की दीवार की ओर क्षैतिज रूप से गति करते हुए, एक तेज़ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आपकी दाईं ओर विक्षेपित (deflect) होता है। चुंबकीय क्षेत्र की दिशा क्या है?
उत्तर: चुंबकीय क्षेत्र vertically downward (नीचे की तरफ) है।
Reasoning step by step:
- Electron beam पिछली दीवार से सामने की दीवार की तरफ जा रहा है — यानी आपके सामने की तरफ।
- Electron पर negative charge है, इसलिए conventional current की दिशा उल्टी होगी — यानी सामने से पीछे की तरफ, आपकी तरफ।
- Deflection (force) आपकी दाईं तरफ है।
Fleming's left-hand rule: thumb को दाईं तरफ (force), middle finger को अपनी तरफ/पीछे की तरफ (current) रखो — तो forefinger अपने आप नीचे point करेगी। Forefinger ही field बताती है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र vertically downward है।
सबसे बड़ी गलती यहाँ: electron की दिशा को ही current मान लेना। Electron के लिए current हमेशा उल्टी दिशा में होती है — यह step छूटे तो answer बिल्कुल उल्टा (upward) आ जाता है।
प्रश्न 11. विद्युत motor का labelled diagram बनाइए। इसका सिद्धांत और कार्यविधि समझाइए। विद्युत motor में split ring का क्या कार्य है?
Diagram के labels (यह सब लिखना जरूरी है): rectangular coil ABCD, horse-shoe/permanent magnet के N और S pole, split ring (commutator) के दो halves, दो carbon brushes, battery और switch/key, और coil के घूमने की दिशा का arrow।
Principle: चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying coil पर बल लगता है, जिसकी दिशा Fleming's left-hand rule से मिलती है।
Working:
- Battery से current brushes और split ring के through coil ABCD में बहता है।
- Coil की दो opposite भुजाओं (AB और CD) में current opposite direction में बहता है, इसलिए Fleming's left-hand rule से उन पर force भी opposite लगती है — एक भुजा पर ऊपर की तरफ, दूसरी पर नीचे की तरफ।
- ये दो बराबर और उल्टी forces मिलकर एक couple/torque बनाती हैं, जिससे coil अपनी axis पर घूमने लगती है।
- आधा चक्कर पूरा होने पर split ring के halves brushes बदल लेते हैं, current की दिशा उलट जाती है, torque फिर से उसी दिशा में लगता है — coil लगातार घूमती रहती है।
Split ring का function: हर आधे चक्कर के बाद coil में current की दिशा reverse करना, ताकि torque हमेशा एक ही दिशा में लगे और coil एक ही दिशा में लगातार घूमे। इसी वजह से इसे commutator कहते हैं।
Energy conversion: electrical → mechanical।
प्रश्न 12. कुछ ऐसी युक्तियों (devices) के नाम बताइए जिनमें विद्युत motor का उपयोग होता है।
- Electric fan और exhaust fan
- Washing machine
- Refrigerator और air conditioner (compressor motor)
- Mixer-grinder / juicer
- Water pump और borewell motor
- Electric drill machine, MP3/CD player, computer का cooling fan
प्रश्न 13. insulated copper wire का एक coil एक galvanometer से जोड़ा गया है। क्या होगा यदि एक bar magnet को (i) coil के अंदर धकेला जाए, (ii) coil के अंदर से बाहर निकाला जाए, (iii) coil के अंदर स्थिर रखा जाए?
- (i) चुंबक को coil में घुसाने पर: coil से गुजरने वाला चुंबकीय क्षेत्र बढ़ती है, इसलिए coil में induced current बनता है और galvanometer की needle एक तरफ deflect होती है।
- (ii) चुंबक को बाहर निकालने पर: field अब घट रही है, इसलिए फिर से induced current बनता है पर उसकी दिशा उल्टी हो जाती है — galvanometer की needle दूसरी तरफ deflect होती है।
- (iii) चुंबक को coil के अंदर स्थिर रखने पर: कोई relative motion नहीं, इसलिए field में कोई change नहीं — कोई current induce नहीं होगा और galvanometer zero पर ही रहेगा।
निचोड़: induced current बनाने के लिए field का बदलना जरूरी है, सिर्फ field का होना काफी नहीं।
प्रश्न 14. दो circular coils A और B एक-दूसरे के पास रखे गए हैं। अगर coil A में current बदला जाए, तो क्या coil B में कुछ current प्रेरित होगा? कारण दीजिए।
हाँ, coil B में current induce होगा।
कारण: Coil A में current बदलने पर उसके चारों ओर की चुंबकीय क्षेत्र भी बदलती है। क्योंकि coil B पास रखी है, उसके through गुजरने वाला चुंबकीय क्षेत्र भी बदलता है — और बदलती field से coil B में induced current पैदा हो जाता है। इसे electromagnetic induction (यहाँ पर mutual induction) कहते हैं।
ध्यान रहे: coil B में current सिर्फ उसी क्षण बहेगा जब A का current बदल रहा हो (on करते वक्त, off करते वक्त, या rheostat घुमाते वक्त)। अगर A में steady current बहता रहे तो B में कुछ induce नहीं होगा।
प्रश्न 15. निम्नलिखित की दिशा निर्धारित करने का नियम बताइए: (i) एक सीधे current-carrying conductor के चारों ओर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र, (ii) चुंबकीय क्षेत्र में रखे एक सीधे current-carrying conductor द्वारा अनुभव किया गया बल जो उसके लंबवत है, और (iii) चुंबकीय क्षेत्र में घूर्णन के कारण एक coil में प्रेरित current।
(i) Right-hand thumb rule (Maxwell's corkscrew rule): दाएँ हाथ में conductor को इस तरह पकड़ो कि अंगूठा current की दिशा में हो — तो मुड़ी हुई उंगलियाँ चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बताएँगी (field संकेंद्रित वृत्तों में होती है)।
(ii) Fleming's left-hand rule: बाएँ हाथ की पहली उंगली = चुंबकीय Field, बीच वाली उंगली = Current, अंगूठा = Force — तीनों mutually perpendicular।
(iii) Fleming's right-hand rule: दाएँ हाथ की पहली उंगली = चुंबकीय Field, अंगूठा = Motion (conductor की गति), बीच वाली उंगली = induced Current — तीनों mutually perpendicular।
पक्का याद रखो: left hand = motor (current दो, motion लो), right hand = generator (motion दो, current लो)। दोनों में forefinger हमेशा Field ही होती है।
प्रश्न 16. विद्युत generator के अंतर्निहित सिद्धांत और कार्यविधि को समझाइए। Brushes का क्या कार्य है?
Principle: Electromagnetic induction — जब conductor/coil को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है तो coil से गुजरने वाली field लगातार बदलती है और उसमें induced current पैदा हो जाता है। Energy conversion: mechanical → electrical।
Working:
- Rectangular coil ABCD को तेज़ चुंबकीय क्षेत्र (N और S pole के बीच) में axle पर रखा जाता है और बाहर से घुमाया जाता है।
- घूमते वक्त coil की एक भुजा ऊपर की तरफ move करती है और दूसरी नीचे — इस वजह से दोनों में induced current opposite directions में बनता है, जो circuit में जुड़कर एक ही दिशा में बहता है। दिशा Fleming's right-hand rule से मिलती है।
- आधा चक्कर पूरा होने पर भुजाओं की motion की दिशा बदल जाती है, इसलिए induced current की दिशा भी बदल जाती है — यही AC है।
- AC generator: दो slip rings — external circuit में current हर half rotation पर दिशा बदलता है।
DC generator: split ring (commutator) — connection swap हो जाने से external circuit में current एक ही दिशा में बहता है।
Brushes का function: carbon brushes rings पर सटे रहते हैं और घूमती हुई coil से स्थिर बाहरी circuit तक current पहुँचाते हैं — यानी rotating part और fixed circuit के बीच sliding electrical contact का काम करते हैं, बिना तार उलझे।
प्रश्न 17. विद्युत short circuit कब होता है?
Short circuit तब होता है जब live wire और neutral wire सीधे आपस में touch हो जाते हैं। इसके सामान्य कारण:
- तार का insulation घिस जाना या damage हो जाना
- Appliance में fault आ जाना
- Wiring में ढीले या खुले connection, या पानी/नमी का आ जाना
क्या होता है: circuit का resistance लगभग zero हो जाता है, इसलिए
I = V / R
के अनुसार current बहुत भारी मात्रा में बहने लगता है। Wires तुरंत गरम हो जाती हैं और आग लग सकती है — इसी लिए live wire के साथ series में fuse या MCB लगाया जाता है जो circuit को तुरंत तोड़ देता है।प्रश्न 18. earth wire का क्या कार्य है? metallic appliances को earth करना क्यों आवश्यक है?
Earth wire का function: यह green insulation वाला तार appliance की metallic body को घर के बाहर ज़मीन में गड़ी metal plate से जोड़ता है, जिससे leakage current के लिए बहुत कम resistance वाला रास्ता बन जाता है।
Metallic appliances को earth करना क्यों जरूरी है:
- अगर किसी fault में live wire appliance की metal body को छू जाए, तो body high potential पर आ जाएगी।
- ऐसे में कोई उस body को छू ले तो current उसके शरीर से होकर ज़मीन में जाएगा — घातक electric shock लग सकता है।
- Earthing होने पर यह current शरीर की जगह earth wire के आसान रास्ते से ज़मीन में चला जाता है। Body का potential ज़मीन के बराबर (लगभग zero) बना रहता है।
- साथ ही, अचानक बहुत ज्यादा current बहने से fuse/MCB trip हो जाता है और supply कट जाती है।
इसी लिए iron, refrigerator, geyser, washing machine जैसे metal-body appliances में हमेशा 3-pin plug (जिसका मोटा pin earth का होता है) इस्तेमाल होता है।
महत्वपूर्ण समीकरण — एक नज़र में
नियमों की Reference Table — कौन सा rule, कहाँ, और कौन सी उंगली क्या
| Rule | किस काम के लिए | First finger (forefinger) | Second finger (middle finger) | Thumb (अंगूठा) |
|---|---|---|---|---|
| Right-hand thumb rule (Maxwell's corkscrew rule) दायाँ हाथ |
सीधे current-carrying conductor के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निकालने के लिए | उंगलियाँ अलग-अलग नहीं — सारी उंगलियाँ wire के चारों ओर मोड़कर (curl) पकड़ी जाती हैं; यह चुंबकीय field की (संकेंद्रित वृत्तों की) दिशा बताती है | Current की दिशा (conductor के साथ) | |
| Fleming's left-hand rule बायाँ हाथ — MOTOR |
चुंबकीय क्षेत्र में रखे current-carrying conductor पर force / motion की दिशा निकालने के लिए | चुंबकीय Field (N → S) | Current (conventional, + से −) | Force / motion (thrust) |
| Fleming's right-hand rule दायाँ हाथ — GENERATOR |
चुंबकीय क्षेत्र में हिलते/घूमते conductor में induced current की दिशा निकालने के लिए | चुंबकीय Field (N → S) | Induced current | Motion (conductor किस तरफ जा रहा है) |
| Clock-face rule (circular loop / solenoid का सिरा) |
Loop या solenoid के सिरे का pole पहचानने के लिए | उस सिरे की तरफ से देखो: current Anticlockwise → वह सिरा North pole (field आपकी तरफ बाहर आती हुई) | current Clockwise → वह सिरा South pole (field अंदर जाती हुई) | ||
| Compass needle convention | किसी भी point पर field की दिशा define करने के लिए | Field की दिशा वही है जिधर उस point पर रखी compass needle का North pole point करता है | ||
↔ Table ko side me swipe karein
याद रखने के पक्के short-cuts
| Trick | मतलब |
|---|---|
| Left = Motor, Right = Generator | Motor में current DETE हैं, motion LETE हैं (left hand)। Generator में motion DETE हैं, current LETE हैं (right hand)। |
| Forefinger हमेशा Field | दोनों Fleming rules में पहली उंगली का मतलब कभी नहीं बदलता — सिर्फ thumb और middle finger का role swap होता है। |
| F-C-T (left hand) | Forefinger–Field, Central finger–Current, Thumb–Thrust (force)। |
| ACW = North | Anti-ClockWise दिखने वाला सिरा North pole; clockwise वाला South pole। |
↔ Table ko side me swipe karein
कुछ जरूरी quantitative points (relation, formula रटना नहीं)
| Situation | Field / force किस पर depend करता है |
|---|---|
| सीधा conductor | Current बढ़ने पर field बढ़ती है; conductor से दूरी बढ़ने पर field घटती है |
| Circular loop | Current बढ़ने पर बढ़ती, radius बढ़ने पर घटती, turns (n) बढ़ने पर n गुना |
| Solenoid | अंदर field uniform; current, turns per unit length और soft iron core से बढ़ती है |
| Conductor पर force | Current, चुंबकीय क्षेत्र और field में मौजूद लंबाई बढ़ने पर force बढ़ता है; current ⊥ field पर maximum, parallel पर zero |
| Induced current | Relative motion तेज़ होने पर, चुंबक strong होने पर, और coil के turns ज्यादा होने पर बढ़ता है |
| भारत की AC supply | 220 V, 50 Hz → current 1 second में 100 बार दिशा बदलता है |
↔ Table ko side me swipe karein
सामान्य गलतियाँ — यहाँ अंक कटते हैं
- Fleming के left और right hand rule का आपस में swap हो जाना। यह इस chapter की सबसे ज्यादा दोहराई जाने वाली गलती है। याद रखो: left hand = motor (current दो, motion मिलेगी), right hand = generator (motion दो, current मिलेगा)। और दोनों में forefinger हमेशा Field ही रहती है — सिर्फ thumb और middle finger का काम बदलता है (motor में thumb = force, generator में thumb = motion)। Exam में पहले लिखो कि device motor है या generator, फिर ही हाथ उठाओ।
- Solenoid के अंदर field को 'सिरे की तरफ बढ़ती/घटती है' लिख देना। लंबे solenoid के अंदर field पूरी तरह uniform होती है — हर point पर same magnitude और same direction, lines parallel straight। घटने वाली बात solenoid के सिरे के बाहर के लिए है। MCQ में 'is the same at all points' ही सही option होता है, 'decreases towards its end' trap है।
- Bar magnet के centre पर field सबसे strong बता देना। बिल्कुल उल्टा है — field lines poles पर सबसे crowded होती हैं, इसलिए field poles पर सबसे strong और चुंबक के बीच (centre) में सबसे weak। Field line diagram बनाते वक्त lines poles पर पास-पास और बीच में दूर-दूर दिखानी चाहिए।
- AC और DC generator का अंतर गलत लिखना — 'AC में electromagnet, DC में permanent magnet'। यह difference चुंबक का नहीं, rings का है: AC generator में दो slip rings (current हर half rotation पर दिशा बदलता है), DC generator में split ring / commutator (external circuit में current एक ही दिशा में)। चुंबक दोनों में कुछ भी हो सकता है, और voltage का AC/DC होने से कोई लेना-देना नहीं।
- Electron beam वाले questions में electron की दिशा को ही current मान लेना। Electron पर negative charge है, इसलिए conventional current electron की गति के बिल्कुल उल्टी दिशा में होती है। यह एक step छूटने से Fleming के rule का पूरा answer उल्टा आ जाता है (upward की जगह downward)। Positive charge (alpha particle, proton) के लिए current उसी दिशा में होती है जिधर particle जा रहा है — दोनों cases अलग हैं।
- Motor और generator की energy conversion और split ring का काम गड्ड-मड्ड कर देना। Motor: electrical → mechanical; यहाँ split ring हर half rotation पर current की दिशा उल्टी करता है ताकि coil एक ही तरफ घूमती रहे। Generator: mechanical → electrical; DC generator में split ring connection swap करके external circuit में current एक ही दिशा में रखता है। और brushes का काम दोनों में एक ही है — rotating coil और fixed circuit के बीच contact — brushes current की दिशा नहीं बदलते, यह काम ring का है।
बोर्ड-शैली महत्वपूर्ण प्रश्न
- 1 अंक: लंबे सीधे current-carrying conductor के चारों ओर बनने वाली चुंबकीय field lines का आकार कैसा होता है? उनकी दिशा किस rule से निकलती है?
- 1 अंक: घरेलू circuit में earth wire के insulation का रंग क्या होता है, और वह किससे जुड़ा होता है?
- 2 अंक: दो चुंबकीय field lines आपस में क्यों नहीं काट सकतीं? कारण सहित समझाइए।
- 3 अंक: Fleming's right-hand rule लिखिए। किसी coil में induced current पैदा करने के तीन अलग-अलग तरीके बताइए।
- 3 अंक: AC generator और DC generator में मूल अंतर क्या है? दोनों में लगे rings का नाम और काम लिखिए।
- 5 अंक: Electric motor का labelled diagram बनाइए। उसका principle और working समझाइए। Split ring और brushes का काम अलग-अलग लिखिए।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
Left-hand rule और right-hand rule में confusion हमेशा हो जाता है — कोई पक्का तरीका है याद रखने का?
हाँ। सिर्फ एक line याद रखो: LEFT = motor, RIGHT = generator। Motor में हम current देते हैं और motion लेते हैं, इसलिए बायाँ हाथ। Generator में हम motion देते हैं और current लेते हैं, इसलिए दायाँ हाथ। एक और चीज़ पक्की है — दोनों rules में पहली उंगली (forefinger) हमेशा चुंबकीय Field ही बताती है, वो कभी नहीं बदलती। सिर्फ अंगूठा और बीच की उंगली अपना काम swap करते हैं: motor में अंगूठा force है, generator में अंगूठा motion है। Exam में पहले लिखो कि question motor का है या generator का, उसके बाद ही हाथ उठाओ।
Right-hand thumb rule और Fleming's right-hand rule — क्या ये दो अलग चीजें हैं?
बिल्कुल अलग हैं, नाम मिल-जुल जाता है। Right-hand THUMB rule सिर्फ एक काम के लिए है: current-carrying wire के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा निकालना — उसमें wire को मुट्ठी में पकड़ते हैं, अंगूठा current की तरफ, मुड़ी उंगलियाँ field बताती हैं। Fleming's RIGHT-HAND rule बिल्कुल अलग है — उसमें तीन उंगलियाँ अलग-अलग फैलाई जाती हैं और वो generator में induced current की दिशा बताता है (forefinger field, thumb motion, middle finger induced current)। एक field बनाने के लिए, दूसरा current ढूँढने के लिए।
चुंबक को coil के अंदर रखे रहने पर current क्यों नहीं बनता?
क्योंकि induced current बनाने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का बदलना जरूरी है, सिर्फ field का होना काफी नहीं। चुंबक स्थिर होने पर coil से गुजरने वाली field constant रहती है, कोई change नहीं, इसलिए galvanometer zero दिखाता है। जैसे ही चुंबक को अंदर घुसाओ या बाहर निकालो, field बदलती है और current induce हो जाता है। इसी लिए generator में coil को लगातार घुमाना पड़ता है — रुकते ही बिजली बंद।
Solenoid और electromagnet में क्या फर्क है?
Solenoid मतलब close-close लिपटे हुए insulated wire के बहुत सारे circular turns। उसमें current बहाने पर वो bar magnet की तरह behave करता है। अब अगर उस solenoid के अंदर soft iron का core डाल दो, तो field बहुत ज्यादा strong हो जाती है और उसे electromagnet कहते हैं। सबसे बड़ी बात — electromagnet का magnetism current पर निर्भर है: current बंद, magnetism खत्म। इसलिए crane, electric bell और relay में permanent magnet की जगह electromagnet लगाया जाता है। Core हमेशा soft iron का ही होता है, steel का नहीं, क्योंकि soft iron current हटते ही अपना magnetism छोड़ देता है।
घर की supply 220 V, 50 Hz है — इसका मतलब current एक second में कितनी बार दिशा बदलता है?
50 Hz का मतलब है 50 complete cycles per second। हर एक cycle में current दो बार अपनी दिशा बदलता है (एक बार आगे, एक बार पीछे), इसलिए एक second में कुल 100 बार दिशा बदलती है — यानी हर 1/100 second पर। यह NCERT में सीधा लिखा हुआ point है और board में छोटे question के रूप में आता रहता है।
Earthing और fuse दोनों safety के लिए हैं — दोनों का काम अलग कैसे है?
Fuse circuit को बचाता है, earthing इंसान को बचाती है। Fuse live wire के साथ series में जुड़ा पतला तार है — जब current safe limit से ज्यादा बहता है (short circuit या overloading में), तो वो पिघल कर circuit तोड़ देता है और आग लगने से रोकता है। Earthing बिल्कुल अलग काम करती है — अगर live wire गलती से appliance की metal body को छू जाए, तो leakage current green earth wire के आसान रास्ते से ज़मीन में चला जाता है, body का potential नहीं बढ़ता, और छूने वाले को shock नहीं लगता। इसी लिए metal-body appliances में 3-pin plug होता है जिसका मोटा pin earth का होता है।
Class 10 Science — सभी अध्याय (हिंदी)
Board exam tak sirf revision karna hai?
Class 10 Science ke saare chapters ke colour handwritten short notes — diagrams, formulas aur important points ek jagah.
NCERT Kaksha एक स्वतंत्र शैक्षणिक platform है और NCERT या CBSE से आधिकारिक रूप से संबद्ध (officially affiliated) नहीं है। किसी गलती की जानकारी देने के लिए contact करें।