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BPSC CCEसामान्य विज्ञान

भौतिकी 3: विद्युत, चुंबकत्व और आधुनिक भौतिकी

Physics 3: Electricity, Magnetism and Modern Physics

📖 किताब की तरह पढ़ें 📝 इस परीक्षा का मॉक टेस्ट

यह अध्याय बीपीएससी प्रारंभिक परीक्षा के सामान्य विज्ञान और मुख्य परीक्षा के विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी खंड के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसमें विद्युत परिपथों से लेकर परमाणु ऊर्जा तक के वे सभी सिद्धांत शामिल हैं जिनसे अक्सर प्रश्न पूछे जाते हैं।

विद्युत धारा, विभवांतर, प्रतिरोध और ओम का नियम

विद्युत धारा आवेशों के प्रवाह की दर है, जिसे एम्पियर में मापा जाता है। विभवांतर वह बल या 'धक्का' है जो इन आवेशों को परिपथ में प्रवाहित करने के लिए आवश्यक होता है। ओम का नियम बताता है कि यदि तापमान स्थिर रहे, तो किसी चालक से प्रवाहित धारा उसके सिरों के बीच के विभवांतर के समानुपाती होती है (V=IR)। प्रतिरोध वह गुण है जो धारा के प्रवाह में बाधा उत्पन्न करता है, जो तार की लंबाई और मोटाई पर निर्भर करता है। परिपथ में उपकरणों को जोड़ने के दो मुख्य तरीके हैं: श्रेणीक्रम (Series) और समांतर क्रम (Parallel)। घरों में बिजली के उपकरण समांतर क्रम में जोड़े जाते हैं ताकि सबको समान वोल्टेज मिले।

मुख्य तथ्य

विद्युत धारा का SI मात्रक एम्पियर (A) है और इसे एमीटर द्वारा मापा जाता है।
विभवांतर का SI मात्रक वोल्ट (V) है और इसे वोल्टमीटर द्वारा मापा जाता है।
प्रतिरोध का SI मात्रक ओम (Ω) है।
ओम का नियम सूत्र: V = IR (जहाँ V=विभवांतर, I=धारा, R=प्रतिरोध)।
एमीटर को हमेशा परिपथ में श्रेणीक्रम (Series) में जोड़ा जाता है।
वोल्टमीटर को हमेशा परिपथ में समांतर क्रम (Parallel) में जोड़ा जाता है।
एक आदर्श एमीटर का प्रतिरोध शून्य होना चाहिए।
एक आदर्श वोल्टमीटर का प्रतिरोध अनंत (Infinite) होना चाहिए।
तार की लंबाई बढ़ाने पर उसका प्रतिरोध बढ़ जाता है (R ∝ L)।
तार की मोटाई (अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल) बढ़ाने पर प्रतिरोध घट जाता है (R ∝ 1/A)।
विशिष्ट प्रतिरोध या प्रतिरोधकता (Resistivity) का मात्रक ओम-मीटर (Ω-m) है।
श्रेणीक्रम में कुल प्रतिरोध: R = R1 + R2 + R3...
समांतर क्रम में कुल प्रतिरोध का व्युत्क्रम: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3...
लघु पाथन (Short Circuit) के दौरान परिपथ में विद्युत धारा का मान बहुत अधिक बढ़ जाता है।
तापमान बढ़ने पर शुद्ध धातुओं का प्रतिरोध बढ़ता है।

तालिका

विशेषता: विद्युत धारा (Current) · श्रेणीक्रम (Series): सभी प्रतिरोधों में समान · समांतर क्रम (Parallel): विभाजित हो जाती है
विशेषता: विभवांतर (Voltage) · श्रेणीक्रम (Series): विभाजित हो जाता है · समांतर क्रम (Parallel): सभी प्रतिरोधों में समान
विशेषता: कुल प्रतिरोध · श्रेणीक्रम (Series): बढ़ जाता है (R1+R2...) · समांतर क्रम (Parallel): घट जाता है (1/R1+1/R2...)
विशेषता: उपयोग · श्रेणीक्रम (Series): सजावटी झालर · समांतर क्रम (Parallel): घरेलू बिजली वायरिंग

अभ्यास प्रश्न (हल सहित)

प्रश्न 1: यदि किसी चालक का विभवांतर दोगुना कर दिया जाए और प्रतिरोध स्थिर रहे, तो प्रवाहित धारा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(क) धारा आधी हो जाएगी (ख) धारा दोगुनी हो जाएगी (ग) धारा चार गुनी हो जाएगी (घ) धारा अपरिवर्तित रहेगी

✔ उत्तर: (ख) धारा दोगुनी हो जाएगी — ओम के नियम (V=IR) के अनुसार, धारा विभवांतर के समानुपाती होती है, इसलिए V दोगुना होने पर I भी दोगुना होगा।
प्रश्न 2: एक तार को खींचकर उसकी लंबाई दोगुनी कर दी जाती है, तो उसका नया प्रतिरोध क्या होगा?

(क) समान रहेगा (ख) दोगुना हो जाएगा (ग) चार गुना हो जाएगा (घ) आधा हो जाएगा

✔ उत्तर: (ग) चार गुना हो जाएगा — लंबाई दोगुनी करने पर आयतन स्थिर रहने के कारण क्षेत्रफल आधा हो जाता है, जिससे प्रतिरोध 4 गुना (R ∝ L²/V) बढ़ जाता है।
प्रश्न 3: समांतर क्रम में जुड़े दो प्रतिरोधों (4 Ω और 4 Ω) का समतुल्य प्रतिरोध क्या होगा?

(क) 8 Ω (ख) 4 Ω (ग) 2 Ω (घ) 1 Ω

✔ उत्तर: (ग) 2 Ω — समांतर क्रम सूत्र 1/R = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2, इसलिए R = 2 Ω।
प्रश्न 4: विद्युत परिपथ में एमीटर और वोल्टमीटर के जुड़ाव के संबंध में कौन सा कथन सत्य है?

(क) दोनों श्रेणीक्रम में जुड़ते हैं (ख) दोनों समांतर क्रम में जुड़ते हैं (ग) एमीटर श्रेणीक्रम में और वोल्टमीटर समांतर क्रम में (घ) एमीटर समांतर क्रम में और वोल्टमीटर श्रेणीक्रम में

✔ उत्तर: (ग) एमीटर श्रेणीक्रम में और वोल्टमीटर समांतर क्रम में — एमीटर धारा मापने के लिए श्रेणी में और वोल्टमीटर वोल्टेज मापने के लिए समांतर में लगाया जाता है।
प्रश्न 5: लघु पाथन (Short Circuit) के समय परिपथ में धारा:

(क) शून्य हो जाती है (ख) अत्यधिक बढ़ जाती है (ग) धीरे-धीरे घटती है (घ) अपरिवर्तित रहती है

✔ उत्तर: (ख) अत्यधिक बढ़ जाती है — शॉर्ट सर्किट में प्रतिरोध लगभग शून्य हो जाता है, जिससे धारा का मान बहुत अधिक बढ़ जाता है।

📜 असली पिछले वर्ष के प्रश्न (BPSC)

[BPSC 70वीं प्रारंभिक (13 दिसंबर 2024), प्रश्न 132] निम्नलिखित में से कौन-सा दिये गये तार का प्रतिरोध है ?

(क) R = I/2V (ख) R = IV (ग) R = I/V (घ) R = V/I

✔ आधिकारिक उत्तर: (घ) R = V/I — ओम के नियम V = IR से, प्रतिरोध R = V/I होता है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 129] लघु पाथन के समय परिपथ में विद्युत धारा का मान :

(क) बहुत कम हो जाता है (ख) परिवर्तित नही होता है (ग) बहुत अधिक बढ़ जाता है (घ) निरन्तर परिवर्तित होता है

✔ आधिकारिक उत्तर: (ग) बहुत अधिक बढ़ जाता है — लघु पाथन (Short circuit) में प्रतिरोध न्यूनतम होने के कारण धारा का मान बहुत अधिक बढ़ जाता है।

परीक्षा में कैसे आता है

BPSC में इस उप-विषय से सीधे सूत्र (V=IR), प्रतिरोध की निर्भरता (लंबाई/क्षेत्रफल) और श्रेणी/समांतर क्रम के सरल संख्यात्मक प्रश्न अक्सर पूछे जाते हैं।

इनमें भ्रम न करें

✘ प्रतिरोध (Resistance) और प्रतिरोधकता (Resistivity) में भ्रम: प्रतिरोध तार के आकार पर निर्भर करता है, जबकि प्रतिरोधकता केवल पदार्थ की प्रकृति और ताप पर निर्भर करती है।
✘ एमीटर और वोल्टमीटर का जुड़ाव: छात्र अक्सर भूल जाते हैं कि एमीटर श्रेणी में और वोल्टमीटर समांतर में लगता है।

💡 VIP (V=IR) याद रखें और 'श्रेणी में सीधा जोड़, समांतर में उल्टा' (R = R1+R2 vs 1/R = 1/R1+1/R2)।

विद्युत शक्ति, फ्यूज और ऊर्जा मात्रक

विद्युत शक्ति वह दर है जिस पर किसी विद्युत परिपथ में कार्य किया जाता है या ऊर्जा खर्च होती है। इसे वाट (Watt) में मापा जाता है, जहाँ 1 वाट = 1 जूल प्रति सेकंड होता है। घरों में बिजली की खपत को मापने के लिए 'किलोवाट-घंटा' (kWh) का उपयोग किया जाता है, जिसे सामान्य भाषा में 'यूनिट' कहते हैं। विद्युत फ्यूज एक सुरक्षा उपकरण है जो परिपथ में अत्यधिक धारा (Overload) प्रवाहित होने पर पिघलकर बिजली की आपूर्ति बंद कर देता है। यह विद्युत धारा के तापीय प्रभाव (Heating Effect) के सिद्धांत पर कार्य करता है। फ्यूज को हमेशा 'लाइव' तार के साथ श्रेणीक्रम (Series) में जोड़ा जाता है ताकि पूरे घर के उपकरणों की सुरक्षा हो सके।

मुख्य तथ्य

विद्युत शक्ति (P) का सूत्र P = VI, P = I²R, और P = V²/R होता है।
शक्ति का SI मात्रक वाट (Watt) है, जो 1 जूल/सेकंड के बराबर होता है।
1 अश्व शक्ति (Horsepower) का मान 746 वाट के बराबर होता है।
विद्युत ऊर्जा का व्यावसायिक मात्रक किलोवाट-घंटा (kWh) है, जिसे 1 यूनिट कहते हैं।
1 kWh = 3.6 × 10⁶ जूल (Joule) होता है।
विद्युत फ्यूज का तार टिन (63%) और सीसा (37%) के मिश्र धातु से बना होता है।
एक अच्छे फ्यूज तार का गलनांक (Melting Point) कम और प्रतिरोध (Resistance) उच्च होना चाहिए।
फ्यूज को हमेशा परिपथ के 'विद्युन्मय' (Live) तार के साथ श्रेणीक्रम (Series) में जोड़ा जाता है।
जूल का तापन नियम: उत्पन्न ऊष्मा H = I²Rt होती है।
विद्युत बल्ब का फिलामेंट टंगस्टन का बना होता है क्योंकि इसका गलनांक बहुत उच्च (लगभग 3422°C) होता है।
विद्युत हीटर की कुंडली (Coil) नाइक्रोम (Nichrome) की बनी होती है।
विद्युत शक्ति को मापने के लिए वाटमीटर का उपयोग किया जाता है।

तालिका

भौतिक राशि: विद्युत शक्ति (Power) · सूत्र: P = V × I · मात्रक: वाट (Watt)
भौतिक राशि: विद्युत ऊर्जा (Energy) · सूत्र: E = P × t · मात्रक: kWh / जूल
भौतिक राशि: उत्पन्न ऊष्मा (Heat) · सूत्र: H = I²Rt · मात्रक: जूल / कैलोरी
भौतिक राशि: 1 यूनिट बिजली · सूत्र: 1 kWh · मात्रक: 3.6 × 10⁶ जूल

अभ्यास प्रश्न (हल सहित)

प्रश्न 6: विद्युत फ्यूज के संबंध में कौन सा कथन सत्य है?

(क) इसका गलनांक उच्च होता है (ख) इसे समानांतर क्रम में जोड़ा जाता है (ग) इसका गलनांक कम होता है (घ) यह तांबे का बना होता है

✔ उत्तर: (ग) इसका गलनांक कम होता है — फ्यूज तार का गलनांक कम होना चाहिए ताकि अधिक धारा आने पर वह तुरंत पिघल जाए।
प्रश्न 7: 1 किलोवाट-घंटा (kWh) कितने जूल के बराबर होता है?

(क) 3.6 × 10³ जूल (ख) 3.6 × 10⁶ जूल (ग) 1000 जूल (घ) 3600 जूल

✔ उत्तर: (ख) 3.6 × 10⁶ जूल — 1 kWh = 1000W × 3600s = 3,600,000 जूल या 3.6 × 10⁶ जूल।
प्रश्न 8: निम्नलिखित में से कौन सा पद विद्युत शक्ति को प्रदर्शित नहीं करता है?

(क) VI (ख) V²/R (ग) I²R (घ) IR²

✔ उत्तर: (घ) IR² — शक्ति के सूत्र P=VI, P=I²R और P=V²/R होते हैं, IR² कोई मानक सूत्र नहीं है।
प्रश्न 9: यदि किसी घर में 100 वाट का बल्ब 10 घंटे प्रतिदिन जलता है, तो 30 दिन में कितनी यूनिट बिजली खर्च होगी?

(क) 10 यूनिट (ख) 30 यूनिट (ग) 300 यूनिट (घ) 60 यूनिट

✔ उत्तर: (ख) 30 यूनिट — ऊर्जा = (100W × 10h × 30 दिन) / 1000 = 30 kWh या 30 यूनिट।
प्रश्न 10: विद्युत फ्यूज को परिपथ में किस तार के साथ जोड़ा जाता है?

(क) उदासीन तार (Neutral wire) (ख) भू-संपर्क तार (Earth wire) (ग) विद्युन्मय तार (Live wire) (घ) किसी भी तार के साथ

✔ उत्तर: (ग) विद्युन्मय तार (Live wire) — सुरक्षा के लिए फ्यूज को हमेशा मुख्य धारा ले जाने वाले 'लाइव' तार में लगाया जाता है।

📜 असली पिछले वर्ष के प्रश्न (BPSC)

[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 128] निम्नलिखित में से कौन-सा पद विद्युत परिपथ में विद्युत शक्ति को निरूपित नही करता है?

(क) I²R (ख) IR² (ग) VI (घ) V²/R

✔ आधिकारिक उत्तर: (ख) IR² — विद्युत शक्ति के सही सूत्र P=VI, P=I²R और P=V²/R हैं, जबकि IR² गलत है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 130] उपकरणों को विद्युत आघात से बचाने वाली युक्ति है :

(क) फ्यूज (ख) जनित्र (ग) मोटर (घ) धारा नियंत्रक

✔ आधिकारिक उत्तर: (क) फ्यूज — फ्यूज एक सुरक्षा युक्ति है जो परिपथ को ओवरलोडिंग और शॉर्ट सर्किट से बचाती है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 123] किसी घर में एक महिने में ऊर्जा की खपत 250 यूनिट होती है तो कुल ऊर्जा जूल में होगी :

(क) 9×10⁴ (ख) 8×10⁶ (ग) 9×10⁸ (घ) 10⁵

✔ आधिकारिक उत्तर: (ग) 9×10⁸ — 250 यूनिट = 250 × 3.6 × 10⁶ जूल = 9 × 10⁸ जूल।

परीक्षा में कैसे आता है

BPSC में इस उप-विषय से अक्सर शक्ति के सूत्रों (P=VI), फ्यूज की विशेषताओं (कम गलनांक) और यूनिट (kWh) को जूल में बदलने वाले संख्यात्मक प्रश्न पूछे जाते हैं।

इनमें भ्रम न करें

✘ छात्र अक्सर फ्यूज तार (कम गलनांक) और हीटर/बल्ब के तार (उच्च गलनांक) की विशेषताओं में भ्रमित हो जाते हैं।
✘ शक्ति (Watt) और ऊर्जा (Watt-hour) के मात्रकों के बीच भ्रम।

💡 फ्यूज के लिए याद रखें: 'सी-लो' (Series में जुड़ेगा और Low melting point होगा)।

चुंबकत्व, विद्युत चुंबकीय प्रेरण, मोटर, जनरेटर और ट्रांसफार्मर

चुंबकत्व वह भौतिक परिघटना है जिसमें कोई पदार्थ अन्य पदार्थों पर आकर्षण या प्रतिकर्षण बल लगाता है। जब किसी चालक के पास चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होता है, तो उसमें विद्युत धारा उत्पन्न होती है, जिसे विद्युत चुंबकीय प्रेरण (EMI) कहते हैं; इसकी खोज माइकल फैराडे ने की थी। विद्युत मोटर एक ऐसी युक्ति है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है, जबकि जनरेटर (डायनेमो) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलता है। ट्रांसफार्मर का मुख्य कार्य प्रत्यावर्ती धारा (AC) के वोल्टेज को घटाना या बढ़ाना है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ट्रांसफार्मर केवल AC पर काम करता है, DC पर नहीं। ये सभी उपकरण आधुनिक विद्युत प्रणाली के आधार स्तंभ हैं।

मुख्य तथ्य

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता का SI मात्रक टेस्ला (Tesla) है।
विद्युत चुंबकीय प्रेरण के सिद्धांत की खोज माइकल फैराडे ने 1831 में की थी।
विद्युत मोटर फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम (Left Hand Rule) पर आधारित है।
विद्युत जनरेटर (डायनेमो) फ्लेमिंग के दाएं हाथ के नियम (Right Hand Rule) पर कार्य करता है।
ट्रांसफार्मर 'अन्योन्य प्रेरण' (Mutual Induction) के सिद्धांत पर कार्य करता है।
नरम लोहे (Soft Iron) का उपयोग अस्थायी चुंबक या विद्युत चुंबक बनाने में किया जाता है।
स्थायी चुंबक बनाने के लिए इस्पात (Steel) या एल्निको (Alnico) का उपयोग किया जाता है।
लेंज का नियम (Lenz's Law) ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत पर आधारित है।
ट्रांसफार्मर केवल प्रत्यावर्ती धारा (AC) के वोल्टेज को बदल सकता है, दिष्ट धारा (DC) के नहीं।
चुंबकीय फ्लक्स (Magnetic Flux) का SI मात्रक वेबर (Weber) है।
पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव और भौगोलिक ध्रुव के बीच के कोण को 'चुंबकीय दिक्पात' (Magnetic Declination) कहते हैं।
क्यूरी ताप (Curie Temperature) पर लौह-चुंबकीय पदार्थ अनु-चुंबकीय (Paramagnetic) बन जाता है।
स्टेप-अप ट्रांसफार्मर वोल्टेज बढ़ाता है लेकिन धारा (Current) की प्रबलता कम कर देता है।
डायनेमो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
मुक्त रूप से लटकी हुई चुंबकीय सुई हमेशा उत्तर-दक्षिण दिशा में ठहरती है।

तालिका

उपकरण: विद्युत मोटर · सिद्धांत / नियम: फ्लेमिंग का वाम-हस्त नियम · ऊर्जा रूपांतरण: विद्युत ऊर्जा -> यांत्रिक ऊर्जा
उपकरण: डायनेमो (जनरेटर) · सिद्धांत / नियम: विद्युत चुंबकीय प्रेरण · ऊर्जा रूपांतरण: यांत्रिक ऊर्जा -> विद्युत ऊर्जा
उपकरण: ट्रांसफार्मर · सिद्धांत / नियम: अन्योन्य प्रेरण (Mutual Induction) · ऊर्जा रूपांतरण: वोल्टेज परिवर्तन (केवल AC)
उपकरण: विद्युत चुंबक · सिद्धांत / नियम: धारा का चुंबकीय प्रभाव · ऊर्जा रूपांतरण: विद्युत ऊर्जा -> चुंबकीय ऊर्जा

अभ्यास प्रश्न (हल सहित)

प्रश्न 11: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने वाली युक्ति कौन सी है?

(क) डायनेमो (ख) ट्रांसफार्मर (ग) विद्युत मोटर (घ) इंडक्टर

✔ उत्तर: (ग) विद्युत मोटर — विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में बदलती है।
प्रश्न 12: ट्रांसफार्मर का उपयोग किस उद्देश्य के लिए किया जाता है?

(क) DC को AC में बदलने के लिए (ख) AC वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए (ग) AC को DC में बदलने के लिए (घ) विद्युत उत्पादन के लिए

✔ उत्तर: (ख) AC वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए — ट्रांसफार्मर का मुख्य कार्य AC वोल्टेज का नियमन (Step-up/Step-down) करना है।
प्रश्न 13: डायनेमो का कार्य क्या है?

(क) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलना (ख) रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना (ग) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना (घ) विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलना

✔ उत्तर: (ग) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना — डायनेमो (जनरेटर) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
प्रश्न 14: स्थायी चुंबक बनाने के लिए निम्नलिखित में से किसका उपयोग किया जाता है?

(क) नरम लोहा (ख) तांबा (ग) इस्पात (घ) एल्युमीनियम

✔ उत्तर: (ग) इस्पात — इस्पात (Steel) अपनी उच्च धारणशीलता के कारण स्थायी चुंबक बनाने के लिए उपयुक्त है।
प्रश्न 15: लेंज का नियम किसके संरक्षण के सिद्धांत का परिणाम है?

(क) द्रव्यमान (ख) संवेग (ग) ऊर्जा (घ) आवेश

✔ उत्तर: (ग) ऊर्जा — लेंज का नियम ऊर्जा संरक्षण के नियम का ही एक रूप है।

परीक्षा में कैसे आता है

BPSC में इस विषय से अक्सर ऊर्जा रूपांतरण (जैसे मोटर और जनरेटर), ट्रांसफार्मर के कार्य सिद्धांत (AC vs DC), और स्थायी/अस्थायी चुंबक बनाने वाली सामग्रियों पर प्रश्न पूछे जाते हैं।

इनमें भ्रम न करें

✘ छात्र अक्सर मोटर (बाएं हाथ का नियम) और जनरेटर (दाएं हाथ का नियम) के नियमों में भ्रमित होते हैं।
✘ यह गलतफहमी कि ट्रांसफार्मर DC पर काम कर सकता है; यह केवल AC पर काम करता है।
✘ नरम लोहा (अस्थायी चुंबक) और इस्पात (स्थायी चुंबक) के उपयोग में भ्रम।

💡 Motor-Left (M-L): मोटर के लिए Left hand rule. Generator-Right (G-R): जनरेटर के लिए Right hand rule.

विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम और उपयोग

विद्युत चुंबकीय तरंगें वे तरंगें हैं जो विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के दोलन से उत्पन्न होती हैं और इन्हें यात्रा करने के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती। इन तरंगों को उनकी आवृत्ति (Frequency) और तरंगदैर्ध्य (Wavelength) के आधार पर एक क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, जिसे विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम कहते हैं। इस स्पेक्ट्रम में रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंगें (Microwaves), अवरक्त (Infrared), दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी (UV), एक्स-रे और गामा किरणें शामिल हैं। जैसे-जैसे हम रेडियो तरंगों से गामा किरणों की ओर बढ़ते हैं, आवृत्ति और ऊर्जा बढ़ती है, जबकि तरंगदैर्ध्य घटती है। ये तरंगें संचार, चिकित्सा, सुरक्षा और दैनिक घरेलू उपकरणों में अनिवार्य भूमिका निभाती हैं।

मुख्य तथ्य

विद्युत चुंबकीय तरंगों की गति निर्वात में प्रकाश की गति (3 x 10^8 m/s) के बराबर होती है।
अवरक्त (Infrared) विकिरण का उपयोग शरीर के दर्द और मांसपेशियों की जकड़न से राहत पाने के लिए किया जाता है।
रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य सबसे अधिक और आवृत्ति सबसे कम होती है।
गामा किरणों की आवृत्ति और ऊर्जा सबसे अधिक होती है, जिससे इनकी भेदन क्षमता (Penetration power) सर्वाधिक होती है।
रिमोट कंट्रोल में उपकरणों को संचालित करने के लिए अवरक्त (Infrared) तरंगों का उपयोग किया जाता है।
पराबैंगनी (UV) किरणों का उपयोग जल शोधन (Water purification) में बैक्टीरिया को मारने के लिए किया जाता है।
एक्स-रे की खोज विल्हेम रॉन्टगन (Wilhelm Roentgen) ने की थी, जिसका उपयोग हड्डियों के फ्रैक्चर का पता लगाने में होता है।
दृश्य प्रकाश (Visible Light) का तरंगदैर्ध्य लगभग 3900 Å से 7800 Å (या 400-700 nm) के बीच होता है।
सूक्ष्म तरंगों (Microwaves) का उपयोग रडार (RADAR) प्रणाली और खाना पकाने (Oven) में किया जाता है।
विद्युत चुंबकीय तरंगें अनुप्रस्थ (Transverse) प्रकृति की होती हैं।
कैंसर के उपचार (रेडियोथेरेपी) में गामा किरणों का उपयोग किया जाता है।
नाइट विजन कैमरों में अंधेरे में देखने के लिए अवरक्त विकिरण का उपयोग होता है।

तालिका

तरंग का नाम: रेडियो तरंगें · खोजकर्ता: मार्कोनी / हर्ट्ज़ · मुख्य उपयोग: रेडियो और टीवी संचार
तरंग का नाम: सूक्ष्म तरंगें · खोजकर्ता: हर्ट्ज़ · मुख्य उपयोग: रडार और माइक्रोवेव ओवन
तरंग का नाम: अवरक्त (Infrared) · खोजकर्ता: हर्शेल · मुख्य उपयोग: रिमोट कंट्रोल, फिजियोथेरेपी
तरंग का नाम: दृश्य प्रकाश · खोजकर्ता: न्यूटन · मुख्य उपयोग: वस्तुओं को देखना
तरंग का नाम: पराबैंगनी (UV) · खोजकर्ता: रिटर · मुख्य उपयोग: कीटाणुशोधन, फिंगरप्रिंट जांच
तरंग का नाम: एक्स-रे · खोजकर्ता: रॉन्टगन · मुख्य उपयोग: चिकित्सा निदान (हड्डी फ्रैक्चर)
तरंग का नाम: गामा किरणें · खोजकर्ता: पॉल विलार्ड · मुख्य उपयोग: कैंसर उपचार (रेडियोथेरेपी)

अभ्यास प्रश्न (हल सहित)

प्रश्न 16: निम्नलिखित में से किस विद्युत चुंबकीय तरंग की आवृत्ति सबसे अधिक होती है?

(क) रेडियो तरंगें (ख) अवरक्त किरणें (ग) पराबैंगनी किरणें (घ) गामा किरणें

✔ उत्तर: (घ) गामा किरणें — गामा किरणों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम में सबसे अधिक और तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।
प्रश्न 17: टेलीविजन के रिमोट कंट्रोल में कौन-सी तरंगों का उपयोग किया जाता है?

(क) सूक्ष्म तरंगें (ख) अवरक्त संकेत (ग) रेडियो तरंगें (घ) पराबैंगनी किरणें

✔ उत्तर: (ख) अवरक्त संकेत — रिमोट कंट्रोल कम दूरी के संचार के लिए अवरक्त (Infrared) विकिरण का उपयोग करते हैं।
प्रश्न 18: विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

1. रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।

2. एक्स-रे का उपयोग चिकित्सा इमेजिंग में किया जाता है।

सही कथन चुनें:

(क) केवल 1 (ख) केवल 2 (ग) 1 और 2 दोनों (घ) न तो 1 और न ही 2

✔ उत्तर: (ख) केवल 2 — कथन 1 गलत है क्योंकि रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य सबसे अधिक होती है; कथन 2 सही है।
प्रश्न 19: अंधेरे में फोटोग्राफी करने के लिए किस विकिरण का उपयोग किया जाता है?

(क) पराबैंगनी (ख) दृश्य प्रकाश (ग) अवरक्त (घ) एक्स-रे

✔ उत्तर: (ग) अवरक्त — अवरक्त (Infrared) विकिरण ऊष्मीय प्रभाव उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग नाइट विजन और अंधेरे में फोटोग्राफी के लिए होता है।
प्रश्न 20: सीटी स्कैन (CT Scan) करने में किन तरंगों का उपयोग किया जाता है?

(क) अवरक्त किरणें (ख) पराबैंगनी किरणें (ग) दृश्य प्रकाश (घ) एक्स-रे

✔ उत्तर: (घ) एक्स-रे — सीटी स्कैन में शरीर की आंतरिक संरचना देखने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है।

📜 असली पिछले वर्ष के प्रश्न (BPSC)

[BPSC 70वीं प्रारंभिक (13 दिसंबर 2024), प्रश्न 88] निम्नलिखित में से कौन-सी विकिरणें शरीर के दर्द से राहत पाने के लिए उपयोग की जाती है ?

(क) इन्फ्रारेड विकिरण (ख) यूवी विकिरण (ग) दृश्य विकिरण (घ) इनमें से कोई नहीं

✔ आधिकारिक उत्तर: (क) इन्फ्रारेड विकिरण — अवरक्त (Infrared) विकिरण में ऊष्मीय गुण होते हैं जो मांसपेशियों को गर्म करके दर्द से राहत दिलाने में मदद करते हैं।

परीक्षा में कैसे आता है

BPSC में इस विषय से अक्सर तरंगों के विशिष्ट उपयोग (जैसे रिमोट, चिकित्सा, रडार) और उनके तरंगदैर्ध्य/आवृत्ति के बढ़ते या घटते क्रम पर प्रश्न पूछे जाते हैं।

इनमें भ्रम न करें

✘ छात्र अक्सर आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य के क्रम में भ्रमित होते हैं; याद रखें कि आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य एक-दूसरे के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।
✘ पराबैंगनी (UV) और अवरक्त (IR) के उपयोग में भ्रम: UV कीटाणुनाशक है, जबकि IR ऊष्मीय (Thermal) प्रभाव के लिए जानी जाती है।

💡 क्रम याद रखने की ट्रिक: 'R-M-I-V-U-X-G' (Radio, Micro, Infra, Visible, UV, X-ray, Gamma) - नीचे जाने पर ऊर्जा बढ़ती है।

रेडियोधर्मिता, नाभिकीय विखंडन/संलयन और अर्धचालक

आधुनिक भौतिकी का यह भाग परमाणु के नाभिक और विशेष इलेक्ट्रॉनिक पदार्थों के व्यवहार को समझाता है। रेडियोधर्मिता एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जिसमें अस्थिर नाभिक स्वतः ही विकिरण उत्सर्जित करते हैं। नाभिकीय विखंडन में एक भारी नाभिक (जैसे यूरेनियम) दो छोटे नाभिकों में टूटता है, जिससे परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली बनती है। इसके विपरीत, नाभिकीय संलयन में हल्के नाभिक (जैसे हाइड्रोजन) मिलकर भारी नाभिक बनाते हैं, जो सूर्य की ऊर्जा का स्रोत है। अर्धचालक (Semiconductors) वे पदार्थ हैं जिनकी चालकता सुचालक और कुचालक के बीच होती है। इनका उपयोग ट्रांजिस्टर, डायोड और सोलर सेल बनाने में किया जाता है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव हैं।

मुख्य तथ्य

हेनरी बेकुरल ने 1896 में रेडियोधर्मिता की खोज की थी।
मैडम क्यूरी और पियरे क्यूरी ने रेडियम और पोलोनियम जैसे रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की।
अल्फा (α) किरणें धनावेशित, बीटा (β) ऋणावेशित और गामा (γ) किरणें उदासीन होती हैं।
गामा किरणों की भेदन क्षमता (Penetrating power) सबसे अधिक होती है।
नाभिकीय रिएक्टर में यूरेनियम-235 या प्लूटोनियम-239 का उपयोग ईंधन के रूप में होता है।
भारी जल (D2O) और ग्रेफाइट का उपयोग रिएक्टर में 'मंदक' (Moderator) के रूप में किया जाता है।
कैडमियम या बोरॉन की छड़ों का उपयोग 'नियंत्रक छड़ों' (Control rods) के रूप में होता है।
सूर्य और तारों में ऊर्जा का स्रोत नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion) है।
हाइड्रोजन बम नाभिकीय संलयन के सिद्धांत पर आधारित है।
सिलिकॉन (Si) और जर्मेनियम (Ge) सबसे सामान्य अर्धचालक पदार्थ हैं।
अर्धचालकों में अशुद्धि मिलाने की प्रक्रिया को 'डोपिंग' (Doping) कहा जाता है।
जीवाश्मों की आयु निर्धारित करने के लिए कार्बन-14 (C-14) डेटिंग का उपयोग किया जाता है।
कोबाल्ट-60 का उपयोग कैंसर के उपचार (रेडियोथेरेपी) में किया जाता है।

तालिका

रिएक्टर घटक: ईंधन (Fuel) · प्रयुक्त पदार्थ: U-235, Pu-239 · कार्य: ऊर्जा उत्पादन हेतु विखंडन
रिएक्टर घटक: मंदक (Moderator) · प्रयुक्त पदार्थ: भारी जल (D2O), ग्रेफाइट · कार्य: न्यूट्रॉन की गति धीमी करना
रिएक्टर घटक: नियंत्रक छड़ें (Control Rods) · प्रयुक्त पदार्थ: कैडमियम, बोरॉन · कार्य: अतिरिक्त न्यूट्रॉन को अवशोषित करना
रिएक्टर घटक: शीतलक (Coolant) · प्रयुक्त पदार्थ: जल, द्रवित सोडियम · कार्य: ऊष्मा को बाहर ले जाना

अभ्यास प्रश्न (हल सहित)

प्रश्न 21: नाभिकीय रिएक्टर में 'मंदक' (Moderator) का मुख्य कार्य क्या है?

(क) न्यूट्रॉन की गति को तेज करना (ख) न्यूट्रॉन की गति को धीमा करना (ग) रिएक्टर को ठंडा करना (घ) विखंडन प्रक्रिया को रोकना

✔ उत्तर: (ख) न्यूट्रॉन की गति को धीमा करना — मंदक (जैसे भारी जल) तीव्र गति वाले न्यूट्रॉन को धीमा करते हैं ताकि श्रृंखला अभिक्रिया जारी रह सके।
प्रश्न 22: सूर्य में ऊर्जा का उत्पादन किस प्रक्रिया द्वारा होता है?

(क) नाभिकीय विखंडन (ख) नाभिकीय संलयन (ग) रेडियोधर्मी क्षय (घ) आयनीकरण

✔ उत्तर: (ख) नाभिकीय संलयन — सूर्य में हाइड्रोजन के नाभिक मिलकर हीलियम बनाते हैं, जिसे नाभिकीय संलयन कहते हैं।
प्रश्न 23: अर्धचालक की चालकता ताप बढ़ाने पर:

(क) घटती है (ख) बढ़ती है (ग) स्थिर रहती है (घ) पहले बढ़ती है फिर घटती है

✔ उत्तर: (ख) बढ़ती है — धातुओं के विपरीत, अर्धचालकों का तापमान बढ़ने पर उनका प्रतिरोध घटता है और चालकता बढ़ती है।
प्रश्न 24: निम्नलिखित में से किसकी भेदन क्षमता (Penetrating Power) सर्वाधिक है?

(क) अल्फा किरणें (ख) बीटा किरणें (ग) गामा किरणें (घ) कैथोड किरणें

✔ उत्तर: (ग) गामा किरणें — गामा किरणें उदासीन और उच्च ऊर्जा वाली तरंगें हैं, जिनकी भेदन क्षमता सबसे अधिक होती है।
प्रश्न 25: परमाणु बम किस सिद्धांत पर कार्य करता है?

(क) अनियंत्रित नाभिकीय संलयन (ख) नियंत्रित नाभिकीय विखंडन (ग) अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन (घ) नियंत्रित नाभिकीय संलयन

✔ उत्तर: (ग) अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन — परमाणु बम में यूरेनियम या प्लूटोनियम का अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन होता है।

परीक्षा में कैसे आता है

BPSC में इस उप-विषय से नाभिकीय रिएक्टर के घटकों (मंदक, नियंत्रक छड़), संलयन बनाम विखंडन के उदाहरणों और अर्धचालकों के गुणों पर अक्सर प्रश्न पूछे जाते हैं।

इनमें भ्रम न करें

✘ मंदक (Moderator) न्यूट्रॉन को धीमा करता है, जबकि नियंत्रक छड़ें (Control Rods) न्यूट्रॉन को सोख लेती हैं।
✘ परमाणु बम 'विखंडन' पर आधारित है, जबकि हाइड्रोजन बम 'संलयन' पर।

💡 Fission = 'Fiss' (Phiss) यानी टूटना; Fusion = 'Fuse' यानी जुड़ना।

एक नज़र में (Revision)

ओम का नियम (V=IR) विभवांतर और धारा के बीच संबंध बताता है।
श्रेणीक्रम में कुल प्रतिरोध जुड़ जाता है (R=R1+R2), जबकि समांतर क्रम में यह घटता है।
फ्यूज तार का गलनांक कम और प्रतिरोध उच्च होता है ताकि यह परिपथ की सुरक्षा कर सके।
1 किलोवाट-घंटा (kWh) विद्युत ऊर्जा की व्यावसायिक इकाई है, जो 3.6 × 10^6 जूल के बराबर है।
ट्रांसफार्मर केवल प्रत्यावर्ती धारा (AC) के वोल्टेज को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है।
विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलती है, जबकि जनरेटर इसका उल्टा करता है।
विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम में गामा किरणों की आवृत्ति सबसे अधिक और तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।
नाभिकीय संलयन सूर्य और तारों में ऊर्जा का मुख्य स्रोत है।
नाभिकीय विखंडन का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है।
अर्धचालकों (जैसे सिलिकॉन) की चालकता तापमान बढ़ने पर बढ़ती है।
रेडियोधर्मिता की खोज हेनरी बेकुरल ने की थी।
दिष्टकारी (Rectifier) का उपयोग AC को DC में बदलने के लिए किया जाता है।

अपने आप को जाँचिए — 10 प्रश्न

1. ओम के नियम के अनुसार, यदि किसी चालक का प्रतिरोध दोगुना कर दिया जाए और विभवांतर स्थिर रहे, तो धारा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

(क) धारा दोगुनी हो जाएगी
(ख) धारा आधी हो जाएगी
(ग) धारा चार गुना हो जाएगी
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) धारा आधी हो जाएगी

ओम के नियम (V=IR) के अनुसार, I = V/R। यदि R दोगुना होता है, तो धारा (I) आधी हो जाएगी।

2. घरेलू विद्युत परिपथ में सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाने वाले फ्यूज तार की मुख्य विशेषता क्या होनी चाहिए?

(क) उच्च गलनांक और उच्च प्रतिरोध
(ख) निम्न गलनांक और उच्च प्रतिरोध
(ग) उच्च गलनांक और निम्न प्रतिरोध
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) निम्न गलनांक और उच्च प्रतिरोध

फ्यूज तार का गलनांक कम होना चाहिए ताकि अधिक धारा प्रवाहित होने पर यह तुरंत पिघल जाए, और प्रतिरोध उच्च होना चाहिए।

3. 1 किलोवाट-घंटा (kWh) ऊर्जा का मान जूल में कितना होता है?

(क) 3.6 × 10^3 जूल
(ख) 3.6 × 10^5 जूल
(ग) 3.6 × 10^6 जूल
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ग) 3.6 × 10^6 जूल

1 kWh = 1000 वाट × 3600 सेकंड = 3,600,000 जूल या 3.6 × 10^6 जूल।

4. ट्रांसफार्मर का उपयोग निम्नलिखित में से किस उद्देश्य के लिए किया जाता है?

(क) AC वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए
(ख) DC को AC में बदलने के लिए
(ग) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (क) AC वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए

ट्रांसफार्मर अन्योन्य प्रेरण के सिद्धांत पर कार्य करता है और केवल AC वोल्टेज को परिवर्तित करता है।

5. विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम में किस तरंग की आवृत्ति (Frequency) सबसे अधिक होती है?

(क) एक्स-किरणें (X-rays)
(ख) गामा किरणें (Gamma rays)
(ग) पराबैंगनी किरणें (UV rays)
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) गामा किरणें (Gamma rays)

गामा किरणों की आवृत्ति सबसे अधिक और तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है, जिससे इनकी ऊर्जा सर्वाधिक होती है।

6. सूर्य में निरंतर ऊर्जा का सृजन किस प्रक्रिया के कारण होता है?

(क) नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion)
(ख) नाभिकीय विखंडन (Nuclear Fission)
(ग) रेडियोधर्मिता (Radioactivity)
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (क) नाभिकीय संलयन (Nuclear Fusion)

सूर्य में हाइड्रोजन के नाभिक मिलकर हीलियम बनाते हैं, जिसे नाभिकीय संलयन कहा जाता है।

7. तापमान बढ़ने पर अर्धचालक (Semiconductor) की विद्युत चालकता पर क्या प्रभाव पड़ता है?

(क) चालकता घटती है
(ख) चालकता बढ़ती है
(ग) चालकता स्थिर रहती है
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) चालकता बढ़ती है

अर्धचालकों में तापमान बढ़ने पर सहसंयोजक बंध टूटते हैं और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है, जिससे चालकता बढ़ती है।

8. समांतर क्रम (Parallel Circuit) में जुड़े विभिन्न प्रतिरोधों के लिए निम्नलिखित में से कौन सी राशि समान रहती है?

(क) विद्युत धारा
(ख) विभवांतर (Potential Difference)
(ग) कुल प्रतिरोध
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) विभवांतर (Potential Difference)

समांतर क्रम में सभी प्रतिरोधों के सिरों के बीच विभवांतर समान रहता है, जबकि धारा विभाजित हो जाती है।

9. रेडियोधर्मी क्षय के दौरान उत्सर्जित 'अल्फा कण' (Alpha Particle) वास्तव में क्या हैं?

(क) हीलियम नाभिक
(ख) इलेक्ट्रॉन
(ग) उच्च ऊर्जा वाले फोटॉन
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (क) हीलियम नाभिक

अल्फा कण दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन से बने होते हैं, जो एक हीलियम नाभिक (He2+) के समान होते हैं।

10. विद्युत मोटर (Electric Motor) ऊर्जा का रूपांतरण किस प्रकार करती है?

(क) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में
(ख) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में
(ग) रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में
(घ) उपर्युक्त में से कोई नहीं / उपर्युक्त में से एक से अधिक

उत्तर देखें

उत्तर: (ख) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में

विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके यांत्रिक कार्य (घूर्णन) उत्पन्न करती है।

English version — Physics 3: Electricity, Magnetism and Modern Physics

This chapter is vital for BPSC Prelims General Science and Mains Science & Tech sections. It encompasses principles from electric circuits to nuclear energy, which are frequently tested in the examination.

Electric Current, Voltage, Resistance and Ohm's Law

Electric current is the rate of flow of charges, measured in Amperes. Potential difference (Voltage) is the electrical pressure required to move these charges through a circuit. Ohm's Law states that at a constant temperature, the current flowing through a conductor is directly proportional to the voltage across its ends (V=IR). Resistance is the property that opposes the flow of current, depending on the conductor's length, area, and material. There are two primary ways to connect components: Series and Parallel. In households, appliances are connected in parallel to ensure each receives the same voltage and operates independently.

Key facts

The SI unit of electric current is Ampere (A) and it is measured by an Ammeter.
The SI unit of potential difference is Volt (V) and it is measured by a Voltmeter.
The SI unit of resistance is Ohm (Ω).
Ohm's Law formula: V = IR (where V=Voltage, I=Current, R=Resistance).
An Ammeter is always connected in series in a circuit.
A Voltmeter is always connected in parallel in a circuit.
The resistance of an ideal ammeter should be zero.
The resistance of an ideal voltmeter should be infinite.
Increasing the length of a wire increases its resistance (R ∝ L).
Increasing the thickness (cross-sectional area) of a wire decreases its resistance (R ∝ 1/A).
The unit of specific resistance or resistivity is Ohm-meter (Ω-m).
Total resistance in series: R = R1 + R2 + R3...
Reciprocal of total resistance in parallel: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3...
During a short circuit, the value of electric current in the circuit increases significantly.
The resistance of pure metals increases with an increase in temperature.

Table

विशेषता: विद्युत धारा (Current) · श्रेणीक्रम (Series): सभी प्रतिरोधों में समान · समांतर क्रम (Parallel): विभाजित हो जाती है
विशेषता: विभवांतर (Voltage) · श्रेणीक्रम (Series): विभाजित हो जाता है · समांतर क्रम (Parallel): सभी प्रतिरोधों में समान
विशेषता: कुल प्रतिरोध · श्रेणीक्रम (Series): बढ़ जाता है (R1+R2...) · समांतर क्रम (Parallel): घट जाता है (1/R1+1/R2...)
विशेषता: उपयोग · श्रेणीक्रम (Series): सजावटी झालर · समांतर क्रम (Parallel): घरेलू बिजली वायरिंग

Practice questions (solved)

Q 1: यदि किसी चालक का विभवांतर दोगुना कर दिया जाए और प्रतिरोध स्थिर रहे, तो प्रवाहित धारा पर क्या प्रभाव पड़ेगा?

✔ Answer: (ख) धारा दोगुनी हो जाएगी — ओम के नियम (V=IR) के अनुसार, धारा विभवांतर के समानुपाती होती है, इसलिए V दोगुना होने पर I भी दोगुना होगा।
Q 2: एक तार को खींचकर उसकी लंबाई दोगुनी कर दी जाती है, तो उसका नया प्रतिरोध क्या होगा?

(क) समान रहेगा (ख) दोगुना हो जाएगा (ग) चार गुना हो जाएगा (घ) आधा हो जाएगा

✔ Answer: (ग) चार गुना हो जाएगा — लंबाई दोगुनी करने पर आयतन स्थिर रहने के कारण क्षेत्रफल आधा हो जाता है, जिससे प्रतिरोध 4 गुना (R ∝ L²/V) बढ़ जाता है।
Q 3: समांतर क्रम में जुड़े दो प्रतिरोधों (4 Ω और 4 Ω) का समतुल्य प्रतिरोध क्या होगा?

(क) 8 Ω (ख) 4 Ω (ग) 2 Ω (घ) 1 Ω

✔ Answer: (ग) 2 Ω — समांतर क्रम सूत्र 1/R = 1/4 + 1/4 = 2/4 = 1/2, इसलिए R = 2 Ω।
Q 4: विद्युत परिपथ में एमीटर और वोल्टमीटर के जुड़ाव के संबंध में कौन सा कथन सत्य है?

✔ Answer: (ग) एमीटर श्रेणीक्रम में और वोल्टमीटर समांतर क्रम में — एमीटर धारा मापने के लिए श्रेणी में और वोल्टमीटर वोल्टेज मापने के लिए समांतर में लगाया जाता है।
Q 5: लघु पाथन (Short Circuit) के समय परिपथ में धारा:

✔ Answer: (ख) अत्यधिक बढ़ जाती है — शॉर्ट सर्किट में प्रतिरोध लगभग शून्य हो जाता है, जिससे धारा का मान बहुत अधिक बढ़ जाता है।

📜 Real previous-year questions (BPSC)

[BPSC 70वीं प्रारंभिक (13 दिसंबर 2024), प्रश्न 132] निम्नलिखित में से कौन-सा दिये गये तार का प्रतिरोध है ?

(क) R = I/2V (ख) R = IV (ग) R = I/V (घ) R = V/I

✔ Official answer: (घ) R = V/I — ओम के नियम V = IR से, प्रतिरोध R = V/I होता है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 129] लघु पाथन के समय परिपथ में विद्युत धारा का मान :

✔ Official answer: (ग) बहुत अधिक बढ़ जाता है — लघु पाथन (Short circuit) में प्रतिरोध न्यूनतम होने के कारण धारा का मान बहुत अधिक बढ़ जाता है।

How it is asked

In BPSC, direct formulas (V=IR), factors affecting resistance (length/area), and simple numerical problems on series/parallel combinations are frequently asked.

Do not confuse

✘ प्रतिरोध (Resistance) और प्रतिरोधकता (Resistivity) में भ्रम: प्रतिरोध तार के आकार पर निर्भर करता है, जबकि प्रतिरोधकता केवल पदार्थ की प्रकृति और ताप पर निर्भर करती है।
✘ एमीटर और वोल्टमीटर का जुड़ाव: छात्र अक्सर भूल जाते हैं कि एमीटर श्रेणी में और वोल्टमीटर समांतर में लगता है।

💡 VIP (V=IR) याद रखें और 'श्रेणी में सीधा जोड़, समांतर में उल्टा' (R = R1+R2 vs 1/R = 1/R1+1/R2)।

Electric Power, Fuse, and Energy Units

Electric power is the rate at which electrical energy is consumed or work is done in an electric circuit. It is measured in Watts (W), where 1 Watt equals 1 Joule per second. For commercial billing, electrical energy is measured in kilowatt-hours (kWh), commonly referred to as a 'unit'. An electric fuse is a safety device that protects circuits from excessive current by melting and breaking the circuit. It operates on the principle of the heating effect of electric current. A fuse is always connected in series with the live wire to ensure the safety of all connected electrical appliances.

Key facts

The formulas for electric power (P) are P = VI, P = I²R, and P = V²/R.
The SI unit of power is Watt (W), which is equal to 1 Joule/second.
The value of 1 Horsepower (HP) is equal to 746 Watts.
The commercial unit of electrical energy is kilowatt-hour (kWh), called 1 unit.
1 kWh is equal to 3.6 × 10⁶ Joules.
Electric fuse wire is made of an alloy of Tin (63%) and Lead (37%).
A good fuse wire should have a low melting point and high resistance.
A fuse is always connected in series with the 'Live' wire of the circuit.
Joule's Law of Heating: Heat produced H = I²Rt.
The filament of an electric bulb is made of Tungsten due to its very high melting point (approx 3422°C).
The coil of an electric heater is made of Nichrome.
A wattmeter is used to measure electric power.

Table

भौतिक राशि: विद्युत शक्ति (Power) · सूत्र: P = V × I · मात्रक: वाट (Watt)
भौतिक राशि: विद्युत ऊर्जा (Energy) · सूत्र: E = P × t · मात्रक: kWh / जूल
भौतिक राशि: उत्पन्न ऊष्मा (Heat) · सूत्र: H = I²Rt · मात्रक: जूल / कैलोरी
भौतिक राशि: 1 यूनिट बिजली · सूत्र: 1 kWh · मात्रक: 3.6 × 10⁶ जूल

Practice questions (solved)

Q 6: विद्युत फ्यूज के संबंध में कौन सा कथन सत्य है?

✔ Answer: (ग) इसका गलनांक कम होता है — फ्यूज तार का गलनांक कम होना चाहिए ताकि अधिक धारा आने पर वह तुरंत पिघल जाए।
Q 7: 1 किलोवाट-घंटा (kWh) कितने जूल के बराबर होता है?

(क) 3.6 × 10³ जूल (ख) 3.6 × 10⁶ जूल (ग) 1000 जूल (घ) 3600 जूल

✔ Answer: (ख) 3.6 × 10⁶ जूल — 1 kWh = 1000W × 3600s = 3,600,000 जूल या 3.6 × 10⁶ जूल।
Q 8: निम्नलिखित में से कौन सा पद विद्युत शक्ति को प्रदर्शित नहीं करता है?

(क) VI (ख) V²/R (ग) I²R (घ) IR²

✔ Answer: (घ) IR² — शक्ति के सूत्र P=VI, P=I²R और P=V²/R होते हैं, IR² कोई मानक सूत्र नहीं है।
Q 9: यदि किसी घर में 100 वाट का बल्ब 10 घंटे प्रतिदिन जलता है, तो 30 दिन में कितनी यूनिट बिजली खर्च होगी?

(क) 10 यूनिट (ख) 30 यूनिट (ग) 300 यूनिट (घ) 60 यूनिट

✔ Answer: (ख) 30 यूनिट — ऊर्जा = (100W × 10h × 30 दिन) / 1000 = 30 kWh या 30 यूनिट।
Q 10: विद्युत फ्यूज को परिपथ में किस तार के साथ जोड़ा जाता है?

✔ Answer: (ग) विद्युन्मय तार (Live wire) — सुरक्षा के लिए फ्यूज को हमेशा मुख्य धारा ले जाने वाले 'लाइव' तार में लगाया जाता है।

📜 Real previous-year questions (BPSC)

[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 128] निम्नलिखित में से कौन-सा पद विद्युत परिपथ में विद्युत शक्ति को निरूपित नही करता है?

(क) I²R (ख) IR² (ग) VI (घ) V²/R

✔ Official answer: (ख) IR² — विद्युत शक्ति के सही सूत्र P=VI, P=I²R और P=V²/R हैं, जबकि IR² गलत है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 130] उपकरणों को विद्युत आघात से बचाने वाली युक्ति है :

(क) फ्यूज (ख) जनित्र (ग) मोटर (घ) धारा नियंत्रक

✔ Official answer: (क) फ्यूज — फ्यूज एक सुरक्षा युक्ति है जो परिपथ को ओवरलोडिंग और शॉर्ट सर्किट से बचाती है।
[BPSC 71वीं प्रारंभिक (13 सितंबर 2025), प्रश्न 123] किसी घर में एक महिने में ऊर्जा की खपत 250 यूनिट होती है तो कुल ऊर्जा जूल में होगी :

(क) 9×10⁴ (ख) 8×10⁶ (ग) 9×10⁸ (घ) 10⁵

✔ Official answer: (ग) 9×10⁸ — 250 यूनिट = 250 × 3.6 × 10⁶ जूल = 9 × 10⁸ जूल।

How it is asked

BPSC frequently asks questions about power formulas (P=VI), characteristics of fuses (low melting point), and numerical conversions of units (kWh) into Joules.

Do not confuse

✘ छात्र अक्सर फ्यूज तार (कम गलनांक) और हीटर/बल्ब के तार (उच्च गलनांक) की विशेषताओं में भ्रमित हो जाते हैं।
✘ शक्ति (Watt) और ऊर्जा (Watt-hour) के मात्रकों के बीच भ्रम।

💡 फ्यूज के लिए याद रखें: 'सी-लो' (Series में जुड़ेगा और Low melting point होगा)।

Magnetism, Electromagnetic Induction, Motor, Generator, and Transformer

Magnetism is a physical phenomenon where a material exerts attractive or repulsive forces on others. When the magnetic field around a conductor changes, it induces an electric current, known as Electromagnetic Induction (EMI), discovered by Michael Faraday. An electric motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy, whereas a generator (dynamo) converts mechanical energy into electrical energy. The primary function of a transformer is to increase or decrease the voltage of Alternating Current (AC). It is crucial to note that transformers only operate on AC and not on DC. These devices are the cornerstones of modern electrical systems.

Key facts

The SI unit of magnetic field intensity is Tesla (T).
The principle of electromagnetic induction was discovered by Michael Faraday in 1831.
The electric motor is based on Fleming's Left Hand Rule.
The electric generator (dynamo) works on Fleming's Right Hand Rule.
A transformer works on the principle of Mutual Induction.
Soft iron is used to make temporary magnets or electromagnets.
Steel or Alnico is used to make permanent magnets.
Lenz's Law is based on the principle of conservation of energy.
A transformer can only change the voltage of Alternating Current (AC), not Direct Current (DC).
The SI unit of magnetic flux is Weber (Wb).
The angle between Earth's magnetic poles and geographic poles is called Magnetic Declination.
At Curie temperature, a ferromagnetic material becomes paramagnetic.
A step-up transformer increases voltage but decreases the current intensity.
A dynamo converts mechanical energy into electrical energy.
A freely suspended magnetic needle always points in the North-South direction.

Table

उपकरण: विद्युत मोटर · सिद्धांत / नियम: फ्लेमिंग का वाम-हस्त नियम · ऊर्जा रूपांतरण: विद्युत ऊर्जा -> यांत्रिक ऊर्जा
उपकरण: डायनेमो (जनरेटर) · सिद्धांत / नियम: विद्युत चुंबकीय प्रेरण · ऊर्जा रूपांतरण: यांत्रिक ऊर्जा -> विद्युत ऊर्जा
उपकरण: ट्रांसफार्मर · सिद्धांत / नियम: अन्योन्य प्रेरण (Mutual Induction) · ऊर्जा रूपांतरण: वोल्टेज परिवर्तन (केवल AC)
उपकरण: विद्युत चुंबक · सिद्धांत / नियम: धारा का चुंबकीय प्रभाव · ऊर्जा रूपांतरण: विद्युत ऊर्जा -> चुंबकीय ऊर्जा

Practice questions (solved)

Q 11: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने वाली युक्ति कौन सी है?

(क) डायनेमो (ख) ट्रांसफार्मर (ग) विद्युत मोटर (घ) इंडक्टर

✔ Answer: (ग) विद्युत मोटर — विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक कार्य में बदलती है।
Q 12: ट्रांसफार्मर का उपयोग किस उद्देश्य के लिए किया जाता है?

✔ Answer: (ख) AC वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए — ट्रांसफार्मर का मुख्य कार्य AC वोल्टेज का नियमन (Step-up/Step-down) करना है।
Q 13: डायनेमो का कार्य क्या है?

✔ Answer: (ग) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना — डायनेमो (जनरेटर) यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
Q 14: स्थायी चुंबक बनाने के लिए निम्नलिखित में से किसका उपयोग किया जाता है?

(क) नरम लोहा (ख) तांबा (ग) इस्पात (घ) एल्युमीनियम

✔ Answer: (ग) इस्पात — इस्पात (Steel) अपनी उच्च धारणशीलता के कारण स्थायी चुंबक बनाने के लिए उपयुक्त है।
Q 15: लेंज का नियम किसके संरक्षण के सिद्धांत का परिणाम है?

(क) द्रव्यमान (ख) संवेग (ग) ऊर्जा (घ) आवेश

✔ Answer: (ग) ऊर्जा — लेंज का नियम ऊर्जा संरक्षण के नियम का ही एक रूप है।

How it is asked

BPSC frequently asks questions on energy conversions (like motor and generator), the working principle of transformers (AC vs DC), and materials used for making permanent/temporary magnets.

Do not confuse

✘ छात्र अक्सर मोटर (बाएं हाथ का नियम) और जनरेटर (दाएं हाथ का नियम) के नियमों में भ्रमित होते हैं।
✘ यह गलतफहमी कि ट्रांसफार्मर DC पर काम कर सकता है; यह केवल AC पर काम करता है।
✘ नरम लोहा (अस्थायी चुंबक) और इस्पात (स्थायी चुंबक) के उपयोग में भ्रम।

💡 Motor-Left (M-L): मोटर के लिए Left hand rule. Generator-Right (G-R): जनरेटर के लिए Right hand rule.

Electromagnetic Spectrum and Uses

Electromagnetic waves are produced by the oscillation of electric and magnetic fields and do not require a medium to travel. The arrangement of these waves based on their frequency and wavelength is called the electromagnetic spectrum. This spectrum includes radio waves, microwaves, infrared, visible light, ultraviolet, X-rays, and gamma rays. As we move from radio waves to gamma rays, frequency and energy increase, while wavelength decreases. These waves play an essential role in communication, medicine, security, and daily household appliances.

Key facts

The speed of electromagnetic waves in a vacuum is equal to the speed of light (3 x 10^8 m/s).
Infrared radiation is used to relieve body pain and muscle stiffness.
Radio waves have the longest wavelength and the lowest frequency.
Gamma rays have the highest frequency and energy, giving them the highest penetration power.
Infrared waves are used in remote controls to operate devices.
Ultraviolet (UV) rays are used in water purification to kill bacteria.
X-rays were discovered by Wilhelm Roentgen and are used to detect bone fractures.
The wavelength of visible light is approximately between 3900 Å and 7800 Å (or 400-700 nm).
Microwaves are used in RADAR systems and for cooking (Ovens).
Electromagnetic waves are transverse in nature.
Gamma rays are used in the treatment of cancer (Radiotherapy).
Infrared radiation is used in night vision cameras to see in the dark.

Table

तरंग का नाम: रेडियो तरंगें · खोजकर्ता: मार्कोनी / हर्ट्ज़ · मुख्य उपयोग: रेडियो और टीवी संचार
तरंग का नाम: सूक्ष्म तरंगें · खोजकर्ता: हर्ट्ज़ · मुख्य उपयोग: रडार और माइक्रोवेव ओवन
तरंग का नाम: अवरक्त (Infrared) · खोजकर्ता: हर्शेल · मुख्य उपयोग: रिमोट कंट्रोल, फिजियोथेरेपी
तरंग का नाम: दृश्य प्रकाश · खोजकर्ता: न्यूटन · मुख्य उपयोग: वस्तुओं को देखना
तरंग का नाम: पराबैंगनी (UV) · खोजकर्ता: रिटर · मुख्य उपयोग: कीटाणुशोधन, फिंगरप्रिंट जांच
तरंग का नाम: एक्स-रे · खोजकर्ता: रॉन्टगन · मुख्य उपयोग: चिकित्सा निदान (हड्डी फ्रैक्चर)
तरंग का नाम: गामा किरणें · खोजकर्ता: पॉल विलार्ड · मुख्य उपयोग: कैंसर उपचार (रेडियोथेरेपी)

Practice questions (solved)

Q 16: निम्नलिखित में से किस विद्युत चुंबकीय तरंग की आवृत्ति सबसे अधिक होती है?

(क) रेडियो तरंगें (ख) अवरक्त किरणें (ग) पराबैंगनी किरणें (घ) गामा किरणें

✔ Answer: (घ) गामा किरणें — गामा किरणों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम में सबसे अधिक और तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।
Q 17: टेलीविजन के रिमोट कंट्रोल में कौन-सी तरंगों का उपयोग किया जाता है?

(क) सूक्ष्म तरंगें (ख) अवरक्त संकेत (ग) रेडियो तरंगें (घ) पराबैंगनी किरणें

✔ Answer: (ख) अवरक्त संकेत — रिमोट कंट्रोल कम दूरी के संचार के लिए अवरक्त (Infrared) विकिरण का उपयोग करते हैं।
Q 18: विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

1. रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है।

2. एक्स-रे का उपयोग चिकित्सा इमेजिंग में किया जाता है।

सही कथन चुनें:

(क) केवल 1 (ख) केवल 2 (ग) 1 और 2 दोनों (घ) न तो 1 और न ही 2

✔ Answer: (ख) केवल 2 — कथन 1 गलत है क्योंकि रेडियो तरंगों की तरंगदैर्ध्य सबसे अधिक होती है; कथन 2 सही है।
Q 19: अंधेरे में फोटोग्राफी करने के लिए किस विकिरण का उपयोग किया जाता है?

(क) पराबैंगनी (ख) दृश्य प्रकाश (ग) अवरक्त (घ) एक्स-रे

✔ Answer: (ग) अवरक्त — अवरक्त (Infrared) विकिरण ऊष्मीय प्रभाव उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग नाइट विजन और अंधेरे में फोटोग्राफी के लिए होता है।
Q 20: सीटी स्कैन (CT Scan) करने में किन तरंगों का उपयोग किया जाता है?

(क) अवरक्त किरणें (ख) पराबैंगनी किरणें (ग) दृश्य प्रकाश (घ) एक्स-रे

✔ Answer: (घ) एक्स-रे — सीटी स्कैन में शरीर की आंतरिक संरचना देखने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है।

📜 Real previous-year questions (BPSC)

[BPSC 70वीं प्रारंभिक (13 दिसंबर 2024), प्रश्न 88] निम्नलिखित में से कौन-सी विकिरणें शरीर के दर्द से राहत पाने के लिए उपयोग की जाती है ?

(क) इन्फ्रारेड विकिरण (ख) यूवी विकिरण (ग) दृश्य विकिरण (घ) इनमें से कोई नहीं

✔ Official answer: (क) इन्फ्रारेड विकिरण — अवरक्त (Infrared) विकिरण में ऊष्मीय गुण होते हैं जो मांसपेशियों को गर्म करके दर्द से राहत दिलाने में मदद करते हैं।

How it is asked

BPSC frequently asks questions about the specific uses of waves (e.g., remote, medicine, radar) and their increasing or decreasing order of wavelength/frequency.

Do not confuse

✘ छात्र अक्सर आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य के क्रम में भ्रमित होते हैं; याद रखें कि आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य एक-दूसरे के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं।
✘ पराबैंगनी (UV) और अवरक्त (IR) के उपयोग में भ्रम: UV कीटाणुनाशक है, जबकि IR ऊष्मीय (Thermal) प्रभाव के लिए जानी जाती है।

Radioactivity, Nuclear Fission/Fusion, and Semiconductors

This branch of modern physics explains the behavior of the atomic nucleus and special electronic materials. Radioactivity is a natural process where unstable nuclei spontaneously emit radiation. In nuclear fission, a heavy nucleus (like Uranium) splits into two smaller nuclei, generating power in nuclear reactors. Conversely, nuclear fusion involves light nuclei (like Hydrogen) combining to form a heavier nucleus, which is the energy source of the Sun. Semiconductors are materials with conductivity between conductors and insulators. They are used to make transistors, diodes, and solar cells, forming the foundation of modern electronics.

Key facts

Henri Becquerel discovered radioactivity in 1896.
Madame Curie and Pierre Curie discovered radioactive elements like Radium and Polonium.
Alpha (α) rays are positively charged, Beta (β) are negatively charged, and Gamma (γ) rays are neutral.
Gamma rays have the highest penetrating power.
Uranium-235 or Plutonium-239 is used as fuel in nuclear reactors.
Heavy water (D2O) and graphite are used as 'moderators' in reactors.
Cadmium or Boron rods are used as 'control rods'.
The source of energy in the Sun and stars is nuclear fusion.
The Hydrogen bomb is based on the principle of nuclear fusion.
Silicon (Si) and Germanium (Ge) are the most common semiconductor materials.
The process of adding impurities to semiconductors is called 'doping'.
Carbon-14 (C-14) dating is used to determine the age of fossils.
Cobalt-60 is used in cancer treatment (radiotherapy).

Table

रिएक्टर घटक: ईंधन (Fuel) · प्रयुक्त पदार्थ: U-235, Pu-239 · कार्य: ऊर्जा उत्पादन हेतु विखंडन
रिएक्टर घटक: मंदक (Moderator) · प्रयुक्त पदार्थ: भारी जल (D2O), ग्रेफाइट · कार्य: न्यूट्रॉन की गति धीमी करना
रिएक्टर घटक: नियंत्रक छड़ें (Control Rods) · प्रयुक्त पदार्थ: कैडमियम, बोरॉन · कार्य: अतिरिक्त न्यूट्रॉन को अवशोषित करना
रिएक्टर घटक: शीतलक (Coolant) · प्रयुक्त पदार्थ: जल, द्रवित सोडियम · कार्य: ऊष्मा को बाहर ले जाना

Practice questions (solved)

Q 21: नाभिकीय रिएक्टर में 'मंदक' (Moderator) का मुख्य कार्य क्या है?

✔ Answer: (ख) न्यूट्रॉन की गति को धीमा करना — मंदक (जैसे भारी जल) तीव्र गति वाले न्यूट्रॉन को धीमा करते हैं ताकि श्रृंखला अभिक्रिया जारी रह सके।
Q 22: सूर्य में ऊर्जा का उत्पादन किस प्रक्रिया द्वारा होता है?

(क) नाभिकीय विखंडन (ख) नाभिकीय संलयन (ग) रेडियोधर्मी क्षय (घ) आयनीकरण

✔ Answer: (ख) नाभिकीय संलयन — सूर्य में हाइड्रोजन के नाभिक मिलकर हीलियम बनाते हैं, जिसे नाभिकीय संलयन कहते हैं।
Q 23: अर्धचालक की चालकता ताप बढ़ाने पर:

(क) घटती है (ख) बढ़ती है (ग) स्थिर रहती है (घ) पहले बढ़ती है फिर घटती है

✔ Answer: (ख) बढ़ती है — धातुओं के विपरीत, अर्धचालकों का तापमान बढ़ने पर उनका प्रतिरोध घटता है और चालकता बढ़ती है।
Q 24: निम्नलिखित में से किसकी भेदन क्षमता (Penetrating Power) सर्वाधिक है?

(क) अल्फा किरणें (ख) बीटा किरणें (ग) गामा किरणें (घ) कैथोड किरणें

✔ Answer: (ग) गामा किरणें — गामा किरणें उदासीन और उच्च ऊर्जा वाली तरंगें हैं, जिनकी भेदन क्षमता सबसे अधिक होती है।
Q 25: परमाणु बम किस सिद्धांत पर कार्य करता है?

✔ Answer: (ग) अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन — परमाणु बम में यूरेनियम या प्लूटोनियम का अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन होता है।

How it is asked

In BPSC, questions are frequently asked about nuclear reactor components (moderator, control rods), examples of fusion vs fission, and properties of semiconductors.

Do not confuse

✘ मंदक (Moderator) न्यूट्रॉन को धीमा करता है, जबकि नियंत्रक छड़ें (Control Rods) न्यूट्रॉन को सोख लेती हैं।
✘ परमाणु बम 'विखंडन' पर आधारित है, जबकि हाइड्रोजन बम 'संलयन' पर।

💡 Fission = 'Fiss' (Phiss) यानी टूटना; Fusion = 'Fuse' यानी जुड़ना।

Quick revision

Ohm's Law (V=IR) defines the relationship between potential difference and current.
Total resistance increases in series (R=R1+R2) and decreases in parallel circuits.
A fuse wire has a low melting point and high resistance to protect the circuit.
1 kilowatt-hour (kWh) is the commercial unit of energy, equal to 3.6 × 10^6 Joules.
Transformers are used only with Alternating Current (AC) to step up or step down voltage.
Electric motors convert electrical energy to mechanical energy, while generators do the opposite.
In the EM spectrum, Gamma rays have the highest frequency and shortest wavelength.
Nuclear fusion is the primary source of energy in the Sun and stars.
Nuclear fission is utilized in nuclear reactors for electricity generation.
The conductivity of semiconductors (like Silicon) increases with an increase in temperature.
Radioactivity was discovered by Henri Becquerel.
A rectifier is used to convert Alternating Current (AC) into Direct Current (DC).

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