AP Board 10th Class Physical Science Solutions 9th Lesson విద్యుత్ ప్రవాహం

SCERT AP 10th Class Physics Study Material Pdf 9th Lesson విద్యుత్ ప్రవాహం Textbook Questions and Answers.

AP State Syllabus 10th Class Physical Science 9th Lesson Questions and Answers విద్యుత్ ప్రవాహం

10th Class Physical Science 9th Lesson విద్యుత్ ప్రవాహం Textbook Questions and Answers

అభ్యసనాన్ని మెరుగుపరుచుకోండి

ప్రశ్న 1.
లోరెంజ్ – డ్రూడ్ ఎలక్ట్రాన్ సిద్ధాంతం సహాయంతో విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఎలక్ట్రానులు ఎలా కారణమో వివరించండి. (AS1)
జవాబు:
1) లోహాల వంటి వాహకాలలో అధిక సంఖ్యలో స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లు, ధనాత్మక అయాన్లు నిర్దిష్ట స్థానాలలో ఉంటాయని 19వ శతాబ్దానికి చెందిన శాస్త్రవేత్తలైన డ్రూడ్ మరియు లోరెంజ్ ప్రతిపాదించారు. ఈ ధనాత్మక అయానుల అమరికను లాటిస్ అంటాము.

2) వాహకాన్ని తెరచిన వలయంగా భావించిన, పటంలో చూపిన విధంగా వాహకంలో ఎలక్ట్రాన్లు స్వేచ్ఛగా ఏ దిశలో కదులుతాయో నిర్ణయించలేని విధముగా చలిస్తాయి. ఈ చలనమును క్రమరహిత చలనం అంటాము.

3) పటం (i) లో చూపినట్లు వాహకంలో ఏదైనా మధ్యచ్ఛేదాన్ని ఊహిస్తే, ఒక సెకను కాలంలో ఆ మధ్యచ్ఛేదాన్ని ఎడమ నుండి కుడికి దాటి వెళ్ళే ఎలక్ట్రానుల సంఖ్య, ఒక సెకను కాలంలో ఆ మధ్యచ్ఛేదాన్ని కుడి నుండి ఎడమకి దాటి వెళ్ళే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు సమానం.

4) అనగా తెరచిన వలయం వంటి వాహకంలో ఏదేని మధ్యచ్ఛేదం వెంబడి కదిలే ఫలిత ఆవేశం శూన్యమవుతుంది.

5) ఒక బల్బ్ తో సహా వాహకం రెండు చివరలను బ్యాటరీకి కలిపితే, బ్యాటరీ నుండి బల్బ్ కు శక్తి సరఫరా జరగడం వల్ల బల్బ్ వెలుగుతుంది.

6) ఈ విధమైన శక్తి సరఫరాకు కారణము ఎలక్ట్రానులు.

7) పటం (ii) లో చూపిన విధంగా ఎలక్ట్రాన్లు క్రమపద్ధతిలో చలిస్తే, వాహకంలోని ఏదేని మధ్యచ్ఛేదాన్ని దాటి వెళ్ళే ఫలిత ఆవేశం వ్యవస్థితమవుతుంది.

8) ఈ విధముగా ఎలక్ట్రానులు క్రమమైన పద్ధతిలో చలించడాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహం అంటారు.

9) కనుకనే ఆవేశాల క్రమ చలనాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహం అంటారు.

ప్రశ్న 2.
బ్యాటరీ ఎలా పని చేస్తుంది? వివరించండి. (AS1)
(లేదా)
ఒక బ్యాటరీనందు టెర్మినళ్ల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఏ విధముగా స్థిరంగా ఉండునో వివరింపుము.
జవాబు:

1. బ్యాటరీలో రెండు లోహపు పలకలు (ఎలక్ట్రోడులు, ఒక రసాయనం (విద్యుత్ విశ్లేష్యం) ఉంటాయి.
2. బ్యాటరీ యొక్క రెండు ఎలక్ట్రోడుల మధ్య ఉండే విద్యుద్విశ్లేష్యంలో పరస్పరం వ్యతిరేకదిశల్లో చలించే ధన, ఋణ అయాన్లు పటంలో చూపినట్లుగా ఉంటాయి.
3. ఈ అయాన్లపై విద్యుద్విశ్లేష్యం కొంత బలాన్ని ప్రయోగించడం వల్ల అవి నిర్దిష్ట దిశలో చలిస్తాయి. ఈ బలాన్ని రసాయన బలం (F_c) అంటాము.
4. రసాయన స్వభావమును బట్టి, ధన అయాన్లు బ్యాటరీలో ఏదో ఒక లోహపు పలకవైపు కదిలి, ఆ పలకపై పోగవుతాయి. దీని ఫలితంగా ఆ లోహపు పలక ధనావేశపూరితమవుతుంది. దీనిని ఆనోడ్ అంటాము.
5. ధనావేశ అయాన్లకు వ్యతిరేకదిశలో ఋణావేశ అయాన్లు చలించి రెండవ లోహపు పలకపై పోగవుతాయి. ఆ పలక ఋణావేశపూరితమవుతుంది. దీనిని కాథోడ్ అంటాము.
6. లోహపు పలకలపై ఆవేశం సంతృప్త స్థితిని చేరే వరకు, ఇలా ఆవేశాలు పోగవుతూనే ఉంటాయి.
7. లోహపు పలకలపై ఆవేశం సంతృప్త స్థితికి చేరాక, కదిలే అయానులపై విద్యుత్ బలం (F_e) పని చేస్తుంది.
8. విద్యుత్ బలదిశ రసాయన బలదిశకు వ్యతిరేకదిశలో ఉంటుంది.
9. విద్యుత్ బలం పరిమాణం, లోహపు పలకలపై పోగైన ఆవేశంపై ఆధారపడును.
10. విద్యుత్ బలం కన్నా రసాయన బలం ఎక్కువగా ఉంటే, ఆవేశాలు అవి చేరవలసిన పలకలవైపు పటంలో చూపినట్లుగా కదులుతాయి.
11. విద్యుత్ బలం, రసాయన బలం సమానమైనపుడు ఆవేశాల చలనం పటంలో చూపినట్లుగా ఆగిపోవును.
12. క్రొత్త బ్యాటరీ యొక్క రెండు ధృవాల మధ్య స్థిర పొటెన్షియల్ భేదం ఉంటుంది.
13. ఒక వాహక తీగను బ్యాటరీ ధృవాలకు కలిపినప్పుడు వాహక తీగ రెండు చివరల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఏర్పడుతుంది.
14. ఈ పొటెన్షియల్ భేదం వల్ల వాహకం అంతటా విద్యుత్ క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది.
15. బ్యాటరీ యొక్క ధన ధృవం దగ్గరలోని ఎలక్ట్రానులను ఆకర్షించడం వల్ల వాహకంలోని ఎలక్ట్రానులు ధన ధృవం వైపు కదులుతాయి. ఫలితంగా ధన ధృవం యొక్క ధనావేశ పరిమాణం తగ్గును. ఈ సందర్భంలో రసాయన బలం (F_c), కంటే విద్యుత్ బలం (F_e) తక్కువ అవుతుంది.
16. అప్పుడు రసాయన బలం, ఋణావేశ అయానులను ధనావేశ పలక (ఆనోడు) నుండి బయటకు లాగి వాటిని ఋణావేశ పలక (కాథోడ్) వైపు కదిలేటట్లు చేస్తుంది.
17. ఈ ఋణావేశ అయానులు (ఎలక్ట్రానులు), ఋణ ధృవం మధ్య ఉండే బలమైన వికర్షణ కారణంగా ఋణధృవం ( కాథోడ్) వాహకంలోనికి ఎలక్ట్రాను నెట్టును.
18. కనుక విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్నపుడు వాహకంలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య స్థిరంగా ఉంటుంది.
19. రసాయన, విద్యుత్ బలాల మధ్య సమతాస్థితి ఏర్పడే వరకు పైన తెలిపిన ప్రక్రియ కొనసాగుతూనే ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
విద్యుచ్ఛాలక బలము (emf), పొటెన్షియల్ భేదాల మధ్య తేడాలను రాయండి. (AS1)
(లేదా)
పొటెన్షియల్ భేదం మరియు విద్యుచ్ఛాలక బలముల మధ్యగల భేదాలను వ్రాయుము.
జవాబు:

విద్యుచ్ఛాలక బలము	పొటెన్షియల్ భేదము
1) ఏకాంక ఋణావేశంను ధనధృవం నుండి ఋణ ధృవంకు కదిలించడానికి రసాయన బలం చేసిన పని.	1) ఇది వాహకంలో ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు ఏకాంక ధనావేశంను కదల్చటానికి చేసిన పని.
2) విద్యుచ్ఛాలక బలము \(\varepsilon=\frac{W}{q}=\frac{F_{e} d}{q}\).	2) పొటెన్సియల్ భేదము \(\mathrm{V}=\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{q}}=\frac{\mathrm{F}_{\mathrm{e}} l}{\mathrm{q}}\)
3) దీని SI ప్రమాణము “ఓల్ట్”.	3) దీని SI ప్రమాణము “ఓల్ట్”.
4) ఇది విద్యుత్ ప్రవాహం, నిరోధాలపై ఆధారపడదు.	4) ఇది విద్యుత్ ప్రవాహం, నిరోధాల మీద ఆధారపడును.
5) దీని విలువ ఎల్లప్పుడూ పొటెన్షియల్ భేదము కన్నా ఎక్కువగా ఉంటుంది.	5) దీని విలువ ఎల్లప్పుడూ ఘటం యొక్క emf కన్నా తక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 4.
ఎలక్ట్రిక్ షాక్ (విద్యుత్ ఘాతం) అంటే ఏమిటి? ఇది ఎలా సంభవిస్తుంది? (AS1)
(లేదా)
విద్యుత్ ఘాతం అర్థం ఏమిటో వ్రాయుము? ఇది ఏ విధంగా సంభవించునో వ్రాయుము.
జవాబు:

1. మన శరీరంలోని ఏవేని రెండు అవయవాల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం ఉన్నప్పుడు మనం విద్యుత్ ఘాతానికి లోనైనట్లు చెప్పవచ్చును.
2. మానవ శరీరం గుండా విద్యుత్ ప్రవహించేటప్పుడు తక్కువ నిరోధాన్ని కలిగించే మార్గాన్ని ఎన్నుకొంటుంది.
3. మన శరీరం అంతటా నిరోధం ఒకే విధముగా ఉండదు.
4. శరీరంలో విద్యుత్ ప్రవాహం జరుగుతున్న కొలదీ, శరీర నిరోధం, విద్యుత్ ప్రవాహ విలువలు పరస్పరం విలోమముగా మారుతుంటాయి.
5. కాబట్టి విద్యుత్ ఘాతాన్ని విద్యుత్ పొటెన్షియల్ భేదం, విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు శరీరం నిరోధాల ఫలిత ప్రభావంగా చెప్పవచ్చును.

ప్రశ్న 5.
\(\mathbf{R}=\frac{\rho l}{\mathbf{A}}\) ను ఉత్పాదించండి. (AS1)
జవాబు:
1) పొటెన్షియల్ భేదం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు వాహకం నిరోధం (R), దాని పొడవు (l) కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
R ∝ l …………………….. (1)

2) వాహక ఉష్ణోగ్రత, పొడవు స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు వాహక నిరోధం, వాహక మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
R ∝ \(\frac{l}{A}\) …………………….. (2)

3) సమీకరణాలు (1) మరియు (2) ల నుండి
R ∝ \(\frac{l}{A}\)ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు) R = ρ \(\frac{l}{A}\)
ఇక్కడ ρ = అనుపాత స్థిరాంకము, దీనిని విశిష్ట నిరోధం లేదా నిరోధకత అంటాము.

4) ఈ విశిష్ట నిరోధం ఉష్ణోగ్రత, పదార్థ స్వభావంలపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది.
దీనికి ప్రమాణాలు ఓమ్ – మీటరు ( Ω – m).

ప్రశ్న 6.
స్థిర ఉష్ణోగ్రత, స్థిర మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం గల వాహక నిరోధం, దాని పొడవుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని మీరెలా పరీక్షిస్తారు? (కృత్యం – 4) (AS1)
జవాబు:

1. ఒకే మధ్యచ్చేద వైశాల్యం, వివిధ పొడవులు గల కొన్ని మాంగనిన్ తీగలను తీసుకొంటిని.
2. పటంలో చూపినట్లు వలయాన్ని ఏర్పాటు చేసితిని.
3. మాంగనిన్ తీగను ఒకదానిని P, Q ల మధ్య కలిపితిని.
4. అమ్మీటర్ సహాయంతో వలయంలో ప్రవహించే విద్యుత్ ను కొలిచి నమోదు చేసితిని.
5. మిగిలిన తీగలను ఉపయోగిస్తూ ఈ కృత్యాన్ని మరలా చేసితిని.
6. ప్రతి సందర్భంలోని విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలిచి క్రింది పట్టికలో నమోదు చేసితిని.
   
7. మాంగనిన్ తీగ పొడవు పెరుగుతున్న కొలదీ వలయంలో ప్రవహించే విద్యుత్ విలువ తగ్గడం గమనించవచ్చును.
8. పొటెన్షియల్ భేదం స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ చువ్వ పొడవు పెరిగితే, నిరోధం పెరుగుతుంది.
9. పై కృత్యాన్ని బట్టి పొటెన్షియల్ భేదం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు వాహకం నిరోధం (R), దాని పొడవు (l)కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. R ∝ l (ఉష్ణోగ్రత, మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు)

ప్రశ్న 7.
కిర్చాఫ్ నియమాలను తెలిపి, ఉదాహరణలతో వివరించండి. (AS1)
(లేదా)
ఏవైనా రెండు ఉదాహరణలతో కిర్ఛాఫ్ నియమాలను వివరించుము.
జవాబు:

1. ఒక DC వలయంలో కొన్ని బ్యాటరీలు, నిరోధాలను ఏ విధంగా కలిపినా, దాని ఫలితంను అవగాహన చేసుకునేందుకు అవసరమగు సరళ నియమాలను కిర్ఛాఫ్ నియమాలంటారు.
2. కిర్ఛాఫ్ నియమాలు రెండు రకాలు. అవి :
   a) జంక్షన్ నియమం, b) లూప్ నియమం.

జంక్షన్ నియమం :
వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం విభజించబడే ఏ జంక్షన్ వద్దనైనా, ఆ జంక్షన్‌కు చేరే విద్యుత్ ప్రవాహాల మొత్తం, ఆ బ్యాటరీ జంక్షన్ ను వీడిపోయే విద్యుత్ ప్రవాహాల మొత్తానికి సమానము.

ఉదాహరణ :
a) పటంలో చూపిన విధంగా మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వాహక తీగలు కలిసే బిందువును జంక్షన్ ‘P’ అంటారు.
b) వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం విభజించబడే ఏ జంక్షన్ వద్దనైనా, జంక్షన్ ను చేరే విద్యుత్ ప్రవాహాల మొత్తం ఆ జంక్షన్ ను వీడిపోయే విద్యుత్ ప్రవాహాల మొత్తానికి సమానము.
c) అనగా వలయంలోని ఏ జంక్షన్ వద్దనైనా ఆవేశాలు పోగుకావడం అనేది జరుగదు.
అందుచే I₁ + I₄ + I₆ = I₂ + I₃ + I₅.

లూప్ నియమం :
ఒక మూసిన వలయంలోని పరికరాల రెండు చివరల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదాల్లో పెరుగుదల, తగ్గుదలల బీజీయ మొత్తం శూన్యం.

ఉదాహరణ :
లూప్ నియమాన్ని ప్రక్క పటంలోని వలయానికి అన్వయించగా

ACDBA లూప్ నందు,
-V₂ + I₂R₂ – I₁R₁ + V₁ = 0

EFDCE లూప్ నందు,
– (I₁ + I₂) R₃ – I₁ R₁ + V₁ = 0

EFBAE లూప్ నందు,
– (I₁ + I₂) R₃ – I₁R₁ + V₁ = 0

ప్రశ్న 8.
1 KWH విలువను ఔళ్ళలో తెలపండి. (AS1)
(లేదా)
1 KWH విలువను ఔళ్ళలో వ్రాయుము.
జవాబు:
1 KW = 1000 W = 1000 J/s
1 KWH = (1000 J/s) (60 × 60 సెకన్లు) = 3600 × 1000 J = 3.6 × 10⁶ J.
సామర్థ్య వినియోగంనకు’ పెద్ద ప్రమాణం కిలోవాట్ (KW).

ప్రశ్న 9.
ఇంటిలోకి వచ్చే కరెంటు ఓవర్ లోడ్ కావడం గూర్చి వివరించండి. (AS1)
(లేదా)
ఓవర్ లోడ్ లేక షార్ట్ సర్క్యూట్లను ఉదాహరణతో వివరించుము.
జవాబు:

1. మన ఇంటిలోకి విద్యుత్ రెండు తీగల ద్వారా వస్తుంది. వీటిని కరెంట్ లైన్ అంటాము.
2. ఈ తీగల నిరోధం చాలా తక్కువ. వీటి మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం దాదాపుగా 240 V ఉంటుంది.
3. మన ఇంటిలోని విద్యుత్ సాధనాలన్నీ సమాంతర సంధానంలో వుంటాయి.
4. కాబట్టి ప్రతీ సాధనం రెండు చివరల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం 240V అవుతుంది.
5. ప్రతి విద్యుత్ సాధనం దాని నిరోధాన్ని బట్టి, లైన్స్ నుండి కొంత విద్యుత్ ను వినియోగించుకుంటుంది.
6. లైన్స్ నుండి వినియోగించుకున్న మొత్తం విద్యుత్, వివిధ సాధనాల గుండా ప్రవహించే విద్యుత్ ల మొత్తానికి సమానము.
7. మన ఇంటిలో వాడే విద్యుత్ సాధనాల సంఖ్యను పెంచితే, అవి లైన్స్ నుండి వినియోగించుకునే విద్యుత్ కూడా పెరుగుతుంది.
8. దీని వలన ఇంటిలోని వలయం బాగా వేడెక్కి మంటలు ఏర్పడే అవకాశం ఉంది. దీనినే ఓవర్ లోడ్ అంటాము.

ప్రశ్న 10.
మూడు నిరోధాలు శ్రేణిలో కలిపినప్పుడు వాటి ఫలిత నిరోధాన్ని ఉత్పాదించండి. (కృత్యం – 6) (AS1)
(లేదా)
మూడు నిరోధాలను శ్రేణిలో కలిపినప్పుడు వాటి ఫలిత నిరోధానికి సూత్రంను ఉత్పాదించి, వివరించుము.
జవాబు:
శ్రేణి సంధానం :
ఒక వలయంలో, చివరి నుండి – చివరికి కలిపిన నిరోధాల గుండా ఒకే విద్యుత్ ప్రవాహం ఒకే మార్గంలో ప్రవహిస్తున్నట్లయితే అవి శ్రేణి సంధానంలో ఉన్నాయంటాము.

1. ‘V’ పొటెన్షియల్ భేదం ఉన్న ఘటాన్ని తీసుకొని శ్రేణి సంధానంలో ఉన్న మూడు నిరోధాలను పటంలో చూపిన విధముగా కలుపుము.
2. నిరోధాలను శ్రేణిలో కలిపినప్పుడు విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఒకటే మార్గం, కావున వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం (I) ఒకటే ఉండును.
3. శ్రేణిలో గల నిరోధాల వల్ల వలయంలో ఏర్పడే విద్యుత్ ప్రవాహానికి సమానమైన విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కలుగజేసే మరొక నిరోధంను ఆ నిరోధాల ఫలిత నిరోధం (R_eq) అంటాము.
4. శ్రేణి సంధానంలో గల ఫలిత నిరోధం విలువను ఓమ్ నియమం ద్వారా R_eq = \(\frac{V}{I}\) ⇒ V = IR_eq గా వ్రాయవచ్చును.
5. R₁, R₂, R₃ అను నిరోధాల చివరల యందు గల పొటెన్షియల్ భేదాలు వరుసగా V₁, V₂, V₃ లు అయిన ఓమ్ నియమం ప్రకారము,
   V₁ = IR₁ ; V₂ = IR₂ మరియు V₃ = IR₃
6. శ్రేణి సంధానంలో గల వేర్వేరు పొటెన్షియల్ భేదాల మొత్తం, వాటి ఫలిత పొటెన్షియల్ భేదానికి సమానం.
   V = V₁ + V₂ + V₃ ………………. (1)
7. V₁, V₂, V₃ ల మరియు V విలువలను సమీకరణం (1) లో ప్రతిక్షేపించగా
   I R_eq = IR₁ + IR₂ + IR₃        I Ra_eq = I (R₁ + R₂ + R₃)
   R_eq = R₁ + R₂ + R₃ + ……………. + R_n

పై సమీకరణాన్ని బట్టి శ్రేణిలో కలిపిన నిరోధాల వల్ల ఏర్పడే ఫలిత నిరోధం, ఆయా విడివిడి నిరోధాల మొత్తానికి సమానము.

ప్రశ్న 11.
మూడు నిరోధాలు సమాంతరంగా కలిపినప్పుడు వాటి ఫలిత నిరోధాన్ని ఉత్పాదించండి. (AS1)
(లేదా)
మూడు నిరోధాలను సమాంతరంగా సంధానం చేసినప్పుడు వాటి ఫలిత నిరోధమునకు సూత్రంను ఉత్పాదించి, వివరించుము. (కృత్యం – 7)
జవాబు:
సమాంతర సంధానం :
ఒక వలయంలో నిరోధాలు ఉమ్మడి టెర్మినల్ కి కలపబడి, వాటి మధ్య ఒకే పొటెన్షియల్ భేదం ఉంటే అవి సమాంతర సంధానంలో ఉన్నాయంటాము.

1) ‘V’ పొటెన్షియల్ భేదం ఉన్న ఘటమును తీసుకుని సమాంతర సంధానంలో ఉన్న మూడు నిరోధాలను పటంలో చూపిన విధముగా కలుపుము.

2) వలయంలో ప్రవహించే ఫలిత విద్యుత్ ప్రవాహం విడివిడి నిరోధాల ద్వారా ప్రవహించు విద్యుత్ ప్రవాహాల మొత్తానికి సమానము.
దీనిని బట్టి I = I₁ + I₂ + I₃ అగును.

3) నిరోధాల సమాంతర సంధానంలో పొటెన్షియల్ భేదం ‘V’ మారదు, మూడు నిరోధాల ఫలిత నిరోధాన్ని ‘R_eq‘ తో సూచిస్తాము.

4) సమాంతర సంధానంలో ఫలిత నిరోధం ‘R_eq‘. ఓమ్ నియమం ప్రకారం,

పై సమీకరణం నుండి సమాంతర సంధానంలో ఉన్న నిరోధాల ఫలిత నిరోధం విలువ, ఆ విడివిడి నిరోధాల విలువ కన్నా తక్కువగా ఉంటుంది. (లేదా) సమాంతర సంధానంలో ఫలిత నిరోధం యొక్క వ్యుత్రమణం, విడి నిరోధాల వ్యుత్ర్కమణాల మొత్తానికి సమానము.

ప్రశ్న 12.
కాపర్ కంటే సిల్వర్ మంచి విద్యుత్ వాహకం. అయినా, విద్యుత్ తీగగా కాపర్‌ను వాడతాం ఎందుకు? (AS1)
(లేదా)
సిల్వర్‌ కు బదులుగా కాపర్‌ను ఎందుకు విద్యుత్ తీగగా వాడతారో కారణం వివరించుము.
జవాబు:

1. సిల్వర్ యొక్క విశిష్ట నిరోధం విలువ 1.59 × 10^-8 Ωm మరియు కాపర్ యొక్క విశిష్ట నిరోధం విలువ 1.68 × 10^-8 Ωm.
2. కాపర్ యొక్క విశిష్ట నిరోధం కన్నా సిల్వర్ విలువ తక్కువ.
3. తక్కువ విశిష్ట నిరోధం గల లోహాలను మంచి వాహకాలుగా ఉపయోగిస్తారు. కాని, సిల్వర్ అత్యధిక ఖరీదైన లోహము కావటం చేత కాపర్‌ను వాడుతున్నాము.
4. కాపర్ తీగ గుండా విద్యుత్ ప్రవహించునపుడు ఉష్ణరూపంలో కోల్పోయే శక్తి సిల్వర్ కన్నా చాలా తక్కువ.
5. కాపర్ లోహంను చాలా సన్నని తీగలుగా మార్చవచ్చును. దీనికి పెళుసుతనం తక్కువ.

ప్రశ్న 13.
100 W, 220V మరియు 60 W, 220 V గల రెండు బల్బులున్నవి. దేని నిరోధం ఎక్కువ? (AS1)
జవాబు:
దత్తాంశము ప్రకారము,
మొదటి బల్బు యొక్క వివరాలు 100W, 220V
రెండవ బల్బు యొక్క వివరాలు 60W, 220V

∴ 60 W, 220 V ల విలువ గల బల్బు అనగా రెండవది అధిక నిరోధమును కలిగి ఉన్నది.

ప్రశ్న 14.
ఇండ్లలో విద్యుత్ పరికరాలను ఎందుకు శ్రేణిలో కలపము? (AS1)
(లేదా)
ఇండ్లలో వాడు విద్యుత్ పరికరాలను శ్రేణిలో కలుపకుండుటకు గల కారణంను వివరించుము.
జవాబు:

1. మన నిత్య జీవితంలో ఉపయోగించే ఫ్యాన్, ఫ్రిజ్, హీటర్, కుక్కర్ వంటి విద్యుత్ సాధనాలను సమాంతర సంధానంలోనే కలుపుతారు.
2. ఎందుకనగా, శ్రేణిలో కలిపిన విద్యుత్ పరికరాలలో ఏదైనా ఒకటి పని చేయకపోతే, వలయం తెరవబడి వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం జరుగదు. దీనితో మిగిలినవి కూడా పని చేయవు.
3. సమాంతర సంధానంలో కలుపుట వలన, పరికరాల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం సమానంగా ఉండి, వాటికి సరిపడేంత విద్యుతను వినియోగించుకుంటాయి.

ప్రశ్న 15.
1 మీ పొడవు, 0.1 మి.మీ. వ్యాసార్ధం గల వాహక నిరోధం 100 Ω అయిన దీని నిరోధకత ఎంత? (AS1)
జవాబు:
వాహక నిరోధము R = 100 Ω.
వాహక పొడవు l = 1 మీ. = 1000 మి.మీ.
వాహక వ్యాసార్ధము r = 0.1 మి.మీ.

ప్రశ్న 16.
బల్బులోని ఫిలమెంట్ తయారీకి టంగ్ స్టనను వినియోగిస్తారు. ఎందుకు? (AS2)
(లేదా)
ఫిలమెంట్ తయారీకి టంగ్ స్టనను వాడుటకు గల కారణమేమిటో సవివరంగా తెలుపుము.
జవాబు:

1. సాధారణంగా విద్యుత్ బల్బులో వాడే ఫిలమెంట్ ను “టంగ్ స్టన్” తో తయారుచేస్తారు.
2. దీనికి కారణం, టంగ్ స్టన్ విశిష్ట నిరోధం, ద్రవీభవన స్థానం విలువలు చాలా ఎక్కువ.
3. విశిష్ట నిరోధం ఎక్కువగా గల లోహాలు మంచి విద్యుత్ నిరోధాలుగా పని చేస్తాయి. కనుకనే టంగ్ స్టన్ వంటి లోహాలను ఫిలమెంట్ల తయారీకి ఉపయోగిస్తాము.

ప్రశ్న 17.
కారు హెడ్ లైట్లను శ్రేణిలో కలుపుతారా? లేక సమాంతరంగా కలుపుతారా? ఎందుకు? (AS2)
(లేదా)
వాహనాలకు వాడు హెడ్ లైట్లను సమాంతరంగా అనుసంధానం చేయుటకు గల కారణంను వ్రాయుము.
జవాబు:

1. కారు హెడ్ లైటు సమాంతరంగా కలుపుతారు.
2. ఎందుకనగా సమాంతర సంధానంలో గల లైటులు సమాన విద్యుత్ సామర్థ్యంను పొందుతాయి.
3. వాటిలో ఒక దానిలో ఏదైనా లోపము సంభవించి పని చేయకపోయినా మరొకటి పని చేయును.
4. ఈ సౌలభ్యం శ్రేణి సంధానంలో ఉండదు.

ప్రశ్న 18.
ఇండ్లలో విద్యుత్ పరికరాలను సమాంతరంగా ఎందుకు కలుపుతారు? శ్రేణిలో కలిపితే ఏమి జరుగుతుంది? (AS2)
(లేదా)
ఇండ్లలోని విద్యుత్ పరికరాలను శ్రేణిలో ఎందుకు అనుసంధానం చేరో? ఎందుకు సమాంతరంగా అనుసంధానం చేస్తారో తెలుపుము.
జవాబు:

1. మన ఇంటిలోని విద్యుత్ సాధనాలన్నీ కరెంట్ లైన్లకు వివిధ బిందువుల వద్ద సమాంతర సంధానంలో కలుపుతారు.
2. ఎందుచేతనంటే శ్రేణిలో కలిపితే ఆ విద్యుత్ పరికరాలలో ఏదైనా ఒక పరికరాన్ని ఆపివేస్తే మిగతా పరికరాలు కూడా పని చేయటం ఆగిపోతాయి.
3. ఇదియే కాకుండా ఆ పరికరాలలో మొత్తం పొటెన్షియల్ భేదం విభజించబడును. కానీ ఇండ్లలోని పరికరాలకు పొటెన్షియల్ భేదం సమానముగా ఉండాలి.

ప్రశ్న 19.
ఓమ్ నియమం తెల్పండి. దానిని సరిచూడడానికి ప్రయోగాన్ని తెల్పి, ప్రయోగ విధానాన్ని వివరించండి. (AS3)
(లేదా)
ఓమ్ నియమమును పరీక్షించుము. దీనికై ఒక కృత్యంను వ్రాయుము. (ప్రయోగశాల కృత్యం)
జవాబు:
ఓమ్ నియమము :
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద, వాహకం రెండు చివరల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం వాహకం గుండా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఓమ్ నియమంను సరిచూచుట :
ఉద్దేశ్యం :
ఒక వాహకానికి సంబంధించిన V/I విలువ స్థిరమని చూపడము.

కావలసిన వస్తువులు :
6V బ్యాటరీ ఎలిమినేటర్, 0-1 A అమ్మీటర్, 0-67/1, మాంగనీస్ తీగ . ఓల్డ్ టరు, వాహక తీగలు (రాగి తీగలు), 50 సెం.మీ. పొడవు గల సర్పిలాకార మాంగనీస్ తీగ, రియోస్టాట్, స్విచ్ మరియు UV LED.

నిర్వహణ పద్దతి :

1. పటంలో చూపిన విధముగా వలయాన్ని కలపండి. (బ్యాటరీ ఎలిమినేటర్ లో గరిష్ఠంగా 4.5V దగ్గర నాబ్ ను ఉంచాలి.
2. రియోస్టాట్ ను ఉపయోగించి మాంగనీస్ తీగ రెండు కొనల వద్ద పొటెన్షియల్ భేదమును OV నుంచి గరిష్ఠంగా 4.5V మధ్య వరకు మార్చాలి.
3. రియోస్లాట్ ఉపయోగించి మాంగనీస్ తీగ రెండు కొనల వద్ద కనీసం 10 పొటెన్షియల్ భేదం ఉంచాలి.
4. ఈ సందర్భానికి వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహంను అమ్మీటరు ద్వారా గుర్తించి పట్టికలో నమోదు చేయండి.
5. రియోస్టాట్ ను ఉపయోగించి పొటెన్షియల్ భేదం (V) 4.5V వరకు మార్చుతూ విద్యుత్ ప్రవాహం (I) విలువలను గుర్తించండి.
6. ఈ విధంగా V మరియు I విలువలను కనీసం 5 రీడింగులను గుర్తించి పట్టికలో నమోదు చేయండి.
7. ప్రతి సందర్భానికి \(\frac{V}{I}\) విలువను కనుగొనండి.
8. \(\frac{V}{I}\) విలువ స్థిరమని మనము గమనించవచ్చును. V ∝ I అయిన \(\frac{V}{I}\) = స్థిరము
9. ఈ స్థిరాంకంను వాహక విద్యుత్ నిరోధం అంటాము. దీనిని ‘R’ తో సూచిస్తాము.
   \(\frac{V}{I}\) = R ⇒ V = IR
   ∴ ఓమ్ నియమము నిరూపించబడినది.

II. ఉద్దేశ్యం :
LED వంటి వాహకాలకు \(\frac{V}{I}\) స్థిరం కాదు అని చూపడం.

నిర్వహణ పద్దతి :
మాంగనిన్ తీగ బదులుగా 3V LED (Light Emitting diode) వాడి పై కృత్యాన్ని మరలా చేయండి.

→ LED యొక్క పొడవైన ధృవాన్ని బ్యాటరీ ధన ధృవానికి, పొట్టి దానిని బ్యాటరీ ఋణ ధృవానికి కలపండి.
→ రియోస్టాట్ ను ఉపయోగించి పొటెన్షియల్ భేదాన్ని మార్చుతూ (గరిష్ఠంగా 39 వరకు) ప్రతి సందర్భంలోను విద్యుత్ ప్రవాహం (I) మరియు పొటెన్షియల్ భేదం (V) విలువలు గుర్తించి పట్టికలో పొందుపరచండి.
→ \(\frac{V}{I}\) విలువలు లెక్కించండి.
→ \(\frac{V}{I}\) విలువ స్థిరం కాదని గుర్తిస్తారు.

రియోస్టాట్ తయారీ :

30 సెం.మీ. ల పొడవు గల చెక్క స్కేలు తీసుకొని దానికి రెండు చివరల రెండు రంధ్రాలు చేయాలి. ఆ రంధ్రాల గుండా రెండు బోల్టులను నట్టుల సహాయంతో బిగించాలి. తరువాత విద్యుత్ ఇస్త్రీ పెట్టె ఫిలమెంట్ లోని పలుచని నిక్రోమ్ తీగ తీసుకొని, ఒక కొనను మొదటి బోల్టుకు బిగించి, స్కేలు చుట్టూ సమాన దూరాలలో తీగను వలయాకారంలో బిగుతుగా చుట్టి, రెండవ కొనను రెండవ బోలుకు | బిగించాలి. ఈ స్కేలును మరొక స్కేలుపై లంబంగా, పటంలో చూపిన విధంగా జిగురుతో అతికించాలి. మీ రియోస్టాట్ తయారైనది. విద్యుత్ వలయంలో రియోస్టాట్ ను ఎలా ఉపయోగించాలో మీ ఉపాధ్యాయుని అడిగి తెలుసుకోండి.

ప్రశ్న 20.
a) ఒక 30Ω బ్యాటరీని తీసుకొని, పొటెన్షియల్ భేదాన్ని కొలవండి. ఆ బ్యాటరీని ఏదైనా వలయంలో ఉంచి, పొటెన్షియల్ భేదాన్ని కొలవండి. మీ రీడింగులలో ఏమైనా తేడా ఉందా? ఎందుకు?
జవాబు:
ఘటమును వలయంలో సంధానం చేసినప్పుడు పొటెన్షియల్ భేదాన్ని గమనించలేము.

b) బల్బు విడిగా ఉన్నప్పుడు మల్టీమీటరు సహాయంతో దాని నిరోధాన్ని కొలవండి. ఈ బల్బ్ 12V బ్యాటరీ, స్విలను శ్రేణిలో కలిపి, స్విచ్ ఆన్ చేయండి. ప్రతి 30 సెకనులకొకసారి బల్పు యొక్క నిరోధాన్ని కొలవండి. సరైన పట్టికను గీసి దానిలో నమోదు చేయండి. పై పరిశీలనల నుండి ఏమి నిర్ధారిస్తారు? (AS4)
జవాబు:
బల్బును వలయంలో ఉంచి, ప్రతి 30 సెకనులకొకసారి బల్బు యొక్క నిరోధాన్ని కొలిచిన దాని విలువ పెరుగుచుండును.

పై పట్టిక నుండి i) మూసిన, తెరిచిన వలయంలో బ్యాటరీ యొక్క పొటెన్షియల్ భేదంలో మార్పుండదు.
ii) ఉష్ణోగ్రత తగ్గిన, పెరిగిన వాహక నిరోధం తగ్గును.

ప్రశ్న 21.
ఇండ్లలో వాడే వివిధ విద్యుత్ పరికరాలు పాడవకుండా కాపాడడంలో వలయంలోని ఫ్యూజ్ పాత్రను ఎలా అభినందిస్తావు? (AS7)
జవాబు:

1. ఓవర్ లోడ్ వలన కలిగే ప్రమాదాన్ని నివారించడానికి, మన ఇండ్లలోని వలయంలో ఫ్యూజ్ ని ఉపయోగిస్తాము.
2. ఇంటి వలయంలో లైన్స్ ద్వారా వచ్చే మొత్తం విద్యుత్ ఫ్యూజ్ గుండా ప్రవహించవలసి ఉంటుంది.
3. ఫ్యూజ్ అనేది అతి తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన ఒక సన్నని తీగ.
4. పరిమితికి మించిన ఎక్కువ విద్యుత్ ఫ్యూజ్ ద్వారా ప్రవహించినపుడు సన్నని తీగ వేడెక్కి కరిగిపోతుంది.
5. కరిగిపోయిన ఫ్యూజ్ వల్ల ఇంటిలోని మొత్తం వలయం తెరవబడి విద్యుత్ ప్రవాహం ఆగిపోతుంది.
6. ఆ విధముగా వలయంలో ఫ్యాన్, టి.వి., ఫ్రిజ్ వంటి విద్యుత్ సాధనాలకు ఇబ్బంది కలగకుండా ఉంచుటలో ఫ్యూజ్ పాత్ర ఎంతగానో అభినందనీయమైనది.

ప్రశ్న 22.
పటంను గమనించండి. కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలు తెల్పండి.

i) C, D నిరోధాలు శ్రేణిలో ఉన్నాయా?
ii) A, B నిరోధాలు శ్రేణిలో ఉన్నాయా?
iii) ఏదైనా నిరోధంతో బ్యాటరీ శ్రేణి సంధానంలో ఉందా?
iv) నిరోధం C పై పొటెన్షియల్ భేదం ఎంత?
v) నిరోధం A పై పొటెన్షియల్ భేదం 6V అయిన వలయంలో ఫలిత emf ఎంత?
జవాబు:
i) అవును, 3 మరియు 4 నిరోధాలు చివర – నుండి – చివరకు సంధానం చేసినందున అవి శ్రేణి సంధానంలో ఉన్నాయి.
ii) కాదు, 1 మరియు 2 నిరోధాలు చివర – నుండి – చివరకు సంధానం చేయలేనందున అవి శ్రేణిలో లేవు.
iii) అవును, V₁ నిరోధంతో (A) బ్యాటరీ శ్రేణిలో సంధానం చేయబడి ఉంది.
iv) 3వ నిరోధం పై ఉన్న పొటెన్షియల్ భేదం 6 వోల్ట్లు . 3 మరియు 4 నిరోధాలు శ్రేణిలో ఉన్నాయి.
మొత్తం పొటెన్షియల్ V₄ + V₃ = 8 + V₃
3 మరియు 4 నిరోధాలు రెండూ 2వ నిరోధానికి సమాంతరంగా ఉన్నాయి.
V₂ = V₃ + 8 ⇒ 14 = V₃ + 8 ⇒ V₃ = 6V
v) మొత్తం ఫలిత emf విలువ V = V₁ + V₂
V= 6 + 14 = 20V
V = 20V

(లేదా)
V = V₁ + V₂ + V₄
= 6 + 6 + 18
V = 20V

ప్రశ్న 23.
ఒక ఇంటిలో మూడు బల్బులు, రెండు ఫ్యాన్లు, ఒక టెలివిజన్‌ను వాడుతున్నారు. ప్రతి బల్బు 40 W విద్యుత్ ను వినియోగిస్తుంది. టెలివిజన్ 60 W, ఫ్యాన్ 80 W విద్యుత్ ను వినియోగిస్తున్నాయి. సుమారు ప్రతి బల్బును ఐదు గంటలు, ప్రతి ఫ్యానును 12 గంటలు, టెలివిజనను 5 గంటల చొప్పున ప్రతిరోజు వినియోగిస్తున్నారు. ఒక యూనిట్ (KWH) కు 3 రూ. చొప్పున విద్యుత్ ఛార్జీ వేస్తే 30 రోజుల్లో చెల్లించాల్సిన సొమ్ము ఎంత? (AS7)
జవాబు:

1. 40 W ల 3 బల్బులు రోజుకి 5 గం||ల చొప్పున వినియోగించు విద్యుత్ శక్తి = 3 × 40 × 5 = 600 WH
2. 80 W ల 2 ఫ్యానులు రోజుకి 12 గం||ల చొప్పున వినియోగించు విద్యుత్ శక్తి = 2 × 80 × 12 = 1920 WH
3. 60 W ల.టెలివిజన్ రోజుకు 5 గం||ల చొప్పున వినియోగించు విద్యుత్ శక్తి = 1 × 60 × 5 = 300 WH
   1 రోజుకు వినియోగించిన మొత్తం విద్యుత్ శక్తి = 600 + 300 + 1920 = 2,820 WH
   WH ను KWH లోకి మార్చగా
   \(\frac{2820}{1000}\) = 2.82 KWH

30 రోజులలో వాడిన విద్యుత్ శక్తి = 2.82 x 30 = 84.6 KWH
1 యూనిట్ (KWH) ధర = ₹ 3.00
84.6 యూనిట్లకు చెల్లించవలసిన సొమ్ము = 84.6 × 3 = ₹ 253.80

ప్రశ్న 24.
వాహక నిరోధం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడుతుందని మీరెలా పరీక్షిస్తారు? (కృత్యం – 2) (AS1)
(లేదా)
వాహక నిరోధము ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడునని నీవు ఏ విధముగా నిరూపించెదవో వ్రాయుము.
జవాబు:

1) పటంలో చూపిన విధంగా వలయం పూర్తి చేయండి.
2) బ్యాటరీ ఎలిమినేటర్ 1.5V పొటెన్షియల్ భేదం ఉండే విధంగా నాబ్ ను ఉంచండి.
3) స్విచ్ ఆన్ చేసి వలయంలో అమ్మీటర్ రీడింగ్ గుర్తించి పట్టికలో నమోదు చేయండి.
4) ఈ సందర్భంలో బల్బును తాకి ఉష్ణాన్ని గుర్తించండి.

5) ఇదే విధంగా 3V, 4.5V, 6V లతో ప్రయోగం చేసి V మరియు I విలువలు కనుగొని పట్టికలో నమోదు చేయండి.
6) బల్బును తాకి విడుదల చేసే ఉష్ణాన్ని పరిశీలించండి.

పరిశీలనలు :

1. ప్రతి సందర్భంలో బల్బు ద్వారా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం సరాసరి పెరుగుదల తగ్గి విద్యుత్ నిరోధం పెరగడం గమనిస్తారు.
2. పై కృత్యం నుంచి మీరు బల్బులోని టంగ్ స్టన్ తీగ (ఫిలమెంట్) ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొలదీ ఆ తీగ నిరోధం పెరగడం గమనించి ఉంటారు.

ఫలితం :
దీనిని బట్టి బల్బులోని తీగ నిరోధానికి మరియు దాని ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధం ఉందని చెప్పవచ్చు. కాబట్టి ఓమ్ నియమాన్ని ఎల్లప్పుడూ స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే పరిశీలించాలి.

ప్రశ్న 25.
ఇండ్లలో ఫ్యూజ్ ఎందుకు వాడతాం? (AS1)
(లేదా)
ఇళ్ళలో విద్యుత్ సాధనాలు, సంధానాలు పాడవకుండా ప్యూజ్ కాపాడుతుంది. ప్యూజ్ పాత్రను ప్రశంసిస్తూ నాలుగు వాక్యాలు వ్రాయండి.
(లేదా)
ఇంటి పరికరాలను కలుపు వలయంలో ఫ్యూజ్ లను ఎందుకు వాడతారో వివరింపుము.
(లేదా)
ఫ్యూజ్ ల వలన ఉపయోగమేమి?
జవాబు:

1. ఫ్యూజ్ అనునది అతి తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కల్గిన ఒక సన్నని తీగ.
2. ఓవర్ లోడ్ వలన కలిగే ప్రమాదాన్ని నివారించడానికి మన ఇండ్లలోని వలయంలో ఫ్యూజ్ ని ఉపయోగిస్తాము.
3. ఈ అమరికలో, లైన్స్ ద్వారా వచ్చే మొత్తం విద్యుత్ ఫ్యూజ్ గుండా ప్రవహించవలసి ఉంటుంది.
4. ఫ్యూజ్ గుండా ప్రవహించే విద్యుత్ అధికం అయితే ఆ సన్నని తీగ వేడెక్కి కరిగిపోతుంది.
5. అప్పుడు ఇంటిలోని మొత్తం వలయం తెరవబడి విద్యుత్ ప్రవాహం ఆగిపోతుంది.
6. దీని వలన ఇంటిలోని విద్యుత్ సాధనాలకు ఇబ్బంది కలగకుండా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 26.
30 Ω నిరోధం గల మూడు నిరోధాలు నీ దగ్గర ఉన్నవి అనుకుందాం. ఈ మూడింటిని వాడి ఎన్ని రకాల నిరోధాలు పొందగలం ? వాటికి సంబంధించిన పటాలను గీయండి. (AS2)
జవాబు:
R₁ R₂ మరియు R₃ లను మూడు నిరోధాలనుకొనుము.
ఇచ్చిన నిరోధాల విలువలు R₁ = R₂ = R₃ = 30 Ω
ఈ మూడు నిరోధాలను క్రింది విధాలుగా సంధానం చేయవచ్చును.

1) మూడు నిరోధాలను శ్రేణి సంధానం చేసిన,
2) మూడు నిరోధాలను సమాంతర సంధానం చేసిన,

3) రెండు నిరోధాలను సమాంతరంగానూ, ఒక నిరోధాన్ని శ్రేణిలో సంధానం చేసిన,

4) రెండు నిరోధాలను శ్రేణిలోను, ఒక నిరోధంను సమాంతరంగాను సంధానం చేసిన,

ప్రశ్న 27.
A, B అనే రెండు నిరోధాలు బ్యాటరీతో శ్రేణిలో కలపబడి ఉన్నాయి. A నిరోధంపై పొటెన్షియల్ భేదాన్ని కొలవడానికి వోల్టు మీటరు ఉంది. ఈ సందర్భాన్ని వివరించే పటాన్ని గీయండి. (AS5)
జవాబు:

A మరియు B లు రెండు నిరోధములు.

ప్రశ్న 28.
పటంలో B వద్ద పొటెన్షియల్ శూన్యమయిన A వద్ద పొటెన్షియల్ …..
(లేదా)
పటంలో A వద్ద ఎంత పొటెన్షియల్ వున్న B వద్ద పొటెన్షియల్ శూన్యమగును?

జవాబు:
ఇచ్చిన పటంకు కిర్ ఛాఫ్ లూప్ నియమంను అన్వయించగా,
V_A – (5 × 1) – 2 – V_B = 0 ⇒ V_A – 5 – 2 – 0 = 0 ⇒ V_A = 7
B వద్ద పొటెన్షియల్ శూన్యమయిన ‘A’ వద్ద పొటెన్షియల్ విలువ 7V ఉండును.

ప్రశ్న 29.
మీ శరీర నిరోధం 1,00,000 Ω అయిన మీరు 12V బ్యాటరీని ముట్టుకున్నప్పుడు మీ శరీరం గుండా ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం ఎంత? (AS7)
జవాబు:
శరీరం యొక్క నిరోధము = R = 1,00,000 Ω
బ్యాటరీ యొక్క విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (V) = 12V

ప్రశ్న 30.
100 Ω నిరోధం గల ఏకరీతి మందం గల వాహకం కరిగి, మొదటి వాహక పొడవుకు రెట్టింపు పొడవు గల దానిగా మారింది. క్రొత్తగా తయారైన వాహకం నిరోధం ఎంత? (AS7)
జవాబు:
వాహకము యొక్క తొలి పొడవు = l₁ = l
వాహకము యొక్క తుది పొడవు = l₂ = 2l
వాహకము యొక్క తొలి మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం = A₁ = A
వాహకము యొక్క తుది మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం = A₂ = ?
స్థూపము యొక్క వైశాల్యం A₁l₁ = A₂l₂ {∵ πr² =h = Al; πr² = a, h = l}

∴ వాహకపు పొడవు రెట్టింపైన, దాని నిరోధము 4 రెట్లుగా మారును.

ఖాళీలను పూరించండి

1. కిలోవాట్ అవర్ ………….. కు ప్రమాణం. అందుకు (విద్యుత్ శక్తి)
2. మందంగా ఉన్న వాహకం యొక్క నిరోధం, సన్నని వాహకం యొక్క నిరోధం కంటే …………….. (తక్కువ)
3. 12 V బ్యాటరీ 2 A విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఒక వలయంలోకి పంపుతుంది. అయితే ఆ వలయ ఫలిత నిరోధం ……….. (6Ω)
4. పొటెన్షియల్ భేదానికి SI ప్రమాణం …….. (ఓల్ట్)
5. విద్యుత్ ప్రవాహానికి SI ప్రమాణం ……… (ఆంపియర్)
6. 22, 42, 692 నిరోధాలను శ్రేణిలో కలిపారు. ఆ వలయ ఫలిత నిరోధం …………… (12Ω)
7. 22, 42, 692 నిరోధాలను సమాంతరంగా కలిపారు. ఆ వలయం ఫలిత నిరోధం ……………. (11/12Ω)
8. 10 V బ్యాటరీ ఇచ్చే సామర్థ్యం 10 W బ్యాటరీ నుండి బయటకు వచ్చే విద్యుత్ ప్రవాహం ……… (1 ఆంపియర్)

సరైన సమాధానాన్ని ఎన్నుకోండి

1. 50 2 నిరోధం గల ఏకరీతి నిరోధాన్ని ఐదు సమాన భాగాలుగా విభజించారు. వీటిని సమాంతరంగా కలిపారు. దాని ఫలిత నిరోధం …..
A) 2 Ω
B) 12 Ω
C) 250 Ω
D) 6250 Ω
జవాబు:
A) 2 Ω

2. వాహకంలో ఒక ఆవేశాన్ని A నుండి B కు కదిలించారు. ఈ విధంగా ప్రమాణ ఆవేశాన్ని ఆ బిందువుల మధ్య కదల్చడానికి విద్యుత్ బలాలు చేయవలసిన పనిని …… అంటాం.
A) A వద్ద పొటెన్షియల్
B) B వద్ద పొటెన్షియల్
C) A, B ల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం
D) A నుండి B కు ప్రవహించే విద్యుత్
జవాబు:
C) A, B ల మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం

3. కౌలు / కూలుంబ్ … కు సమానం.
A) వాట్
B) వోల్ట్
C) ఆంపియర్
D) ఓమ్
జవాబు:
B) వోల్ట్

4. తీగలో విద్యుత్ ప్రవాహం ……… పై ఆధారపడుతుంది.
A) కేవలం తీగ కొనల మధ్య ఉన్న పొటెన్షియల్ భేదం
B) కేవలం తీగ నిరోధం
C) A మరియు B
D) దేనిపై ఆధారపడదు
జవాబు:
C) A మరియు B

5. కింది వాక్యాలను గమనించండి.
a) శ్రేణి సంధానంలో, ప్రతి విద్యుత్ పరికరం నుండి ఒకే విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది.
b) సమాంతర సంధానంలో, ప్రతి విద్యుత్ పరికరంపై పొటెన్షియల్ భేదం ఒకేలా ఉంటుంది.
A) a, b లు సరైనవి
B) a సరైనది; b సరైనది కాదు
C) a సరైనది కాదు; b సరైనది
D) a, b లు రెండునూ సరైనవి కావు
జవాబు:
A) a, b లు సరైనవి

10th Class Physical Science 9th Lesson విద్యుత్ ప్రవాహం Textbook InText Questions and Answers

10th Class Physical Science Textbook Page No. 209

ప్రశ్న 1.
లఘువలయం (short circuit) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

1. పటంలో చూపినట్లుగా వలయంను ఏర్పాటు చేయుము.
2. వలయంను మూసిన బల్బ్ వెలుగును.
3. పటంలో చూపినట్లు C మరియు D ల మధ్య రాగి తీగను కల్పుము.
4. వలయంను మూసిన బల్బ్ వెలగదు.
   పై సందర్భంలో అమ్మీటర్ మొదట రీడింగు కన్నా ఎక్కువ రీడింగును చూపును.
5. రెండవ సందర్భంలో బల్బ్ ఫిలమెంట్ రాగి తీగకన్నా ఎక్కువ నిరోధంను ప్రదర్శించును.
6. కావున కరెంటు CD మార్గంను ఎన్నుకొనును. కావున బల్బ్ వెలగదు.
7. దీనిని బట్టి వలయంలో విద్యుత్ తక్కువ నిరోధము గల మార్గముకు ప్రాధాన్యతనిచ్చును.
8. ఈ విధంగా C మరియు D ల మధ్య తీగను కలుపు పద్ధతిని లఘువలయం అంటారు.

ప్రశ్న 2.
షార్ట్ సర్క్యూట్ వలన ఇంటిలోని వలయం, సాధనాలు ఎందుకు పాడవుతాయి?
జవాబు:

1. వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహం కనిష్ఠ నిరోధమార్గంను ఎంచుకొనును.
2. లఘువలయం ఏర్పడిన తర్వాత వలయంలో అధిక విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడును.
3. ఈ అధిక కరెంటు విద్యుత్ సాధనాలను పాడయ్యేటట్లుగా చేస్తుంది.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 185

ప్రశ్న 3.
విద్యుత్ ప్రవాహం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ఆవేశాల క్రమచలనాన్ని విద్యుత్ ప్రవాహం అంటారు.

ప్రశ్న 4.
వలయంలో కలిపిన వాహకం గుండా ఏ ఆవేశం (ధనావేశం/ఋణావేశం) ప్రవహిస్తుంది?
జవాబు:
వలయంలో కలిపిన వాహకం గుండా ఋణావేశం ప్రవహించును.

ప్రశ్న 5.
ఆవేశాల చలనాన్ని స్పష్టం చేసే సందర్భాలు మన నిత్యజీవితంలో ఏవైనా ఉన్నాయా?
జవాబు:
మేఘాల మధ్య లేదా మేఘం, భూమి మధ్య ఆవేశాల ఉత్సర్గం వలన మెరుపులు రావటం ఒక ఉదాహరణ.

ప్రశ్న 6.
ఆవేశాల చలనం వల్ల, ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడుతుందా?
జవాబు:
ఏర్పడుతుంది.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 186

ప్రశ్న 7.
అన్ని పదార్థాలూ వాహకాలుగా ఎందుకు పని చేయలేవు?
జవాబు:
అన్ని పదార్థాలలో స్వేచ్ఛా వాహకాలు ఉండవు. కనుక వాహకాలుగా పనిచేయవు.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 187

ప్రశ్న 8.
ఎలక్ట్రాన్లు ఏ దిశలో కదులుతాయి?
జవాబు:
విద్యుత్ క్షేత్ర దిశకు వ్యతిరేకదిశలో ఎలక్ట్రాన్లు కదులుతాయి.

ప్రశ్న 9.
ఎలక్ట్రాన్లు త్వరణాన్ని పొందుతాయా?
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్లు అభిఘాతాల వలన శక్తిని కోల్పోతాయి. తిరిగి విద్యుత్ క్షేత్రం వలన త్వరణాన్ని పొందుతాయి.

ప్రశ్న 10.
ఎలక్ట్రాన్లు స్థిరవేగంతో చలిస్తాయా?
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్లు స్థిరవేగంతో చలిస్తాయి. దానినే అపసర వేగం లేదా అపసర వడి అంటారు.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 188

ప్రశ్న 11.
విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను మనం ఎలా నిర్ణయిస్తాం?
జవాబు:
దీనికి I = nqv_dA ద్వారా సమాధానమివ్వచ్చు. ఆవేశం ‘q’, డ్రిప్ట్ వడి v_d గుర్తులపై విద్యుత్ ప్రవాహదిశ ఆధారపడి ఉంటుంది.

1) ఋణావేశంకు :
q – ఋణాత్మకము, v_d – ధనాత్మకము ఐతే I-ఋణాత్మకం అగును. అనగా ఋణావేశాల ప్రవాహదిశకు వ్యతిరేక దిశలో విద్యుత్ ప్రవాహం ఉండును.

2) ధనావేశంకు :
q- ధన్మాతకము, v_d – ధనాత్మకము ఐతే I- ధనాత్మకం అగును. అనగా ధనావేశాల ప్రవాహదిశలోనే విద్యుత్ ప్రవాహం ఉండును.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 189

ప్రశ్న 12.
విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మనం ఎలా కొలుస్తాం?
జవాబు:
వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అమ్మీటరుతో కొలుస్తాం.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 190

ప్రశ్న 13.
పొటెన్షియల్ భేదం ప్రకారం విద్యుత్ ప్రవాహం ఏ దిశలో ఉంటుంది?
జవాబు:
పొటెన్షియల్ భేదం ప్రకారం విద్యుత్ ప్రవాహం ఎక్కువ పొటెన్షియల్ నుండి తక్కువ పొటెన్షియల్ దిశలో ఉంటుంది.

ప్రశ్న 14.
వాహకంలో ధనావేశాలు కదులుతాయా? దీనికి మీరు ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వగలరా?
జవాబు:
ద్రవాల గుండా విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్నపుడు ధన అయాన్లు, ఋణ అయాన్లు పరస్పరం వ్యతిరేకదిశలో చలిస్తాయి.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 192

ప్రశ్న 15.
పొటెన్షియల్ భేదం లేదా emfను ఎలా కొలుస్తాం?
జవాబు:
ఓల్ట్ మీటర్ ను పయోగించి పొటెన్షియల్ భేదం లేదా emfను కొలుస్తాము.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 194

ప్రశ్న 16.
LED విషయంలో V, I ల నిష్పత్తి ఎందుకు స్థిరంగా లేదో ఊహించగలరా?
జవాబు:
LED అనునది అర్ధవాహకము. అర్ధవాహకాలలో V మరియు I లు అనుపాతంలో ఉండవు మరియు ఓమ్ నియమంను పాటించవు కనుక.

ప్రశ్న 17.
అన్ని పదార్థాలు ఓమ్ నియమాన్ని పాటిస్తాయా?
జవాబు:
వాయువులు, అర్ధవాహకాలు ఓమ్ నియమమును పాటించవు.

ప్రశ్న 18.
ఓమ్ నియమం ఆధారంగా మనం పదార్థాలను వర్గీకరించగలమా?
జవాబు:
ఓమ్ నియమం ఆధారముగా పదార్థాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చును. అవి :

1. ఓమీయ వాహకాలు,
2. అఓమీయ వాహకాలు

ప్రశ్న 19.
నిరోధం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
వాహకంలో ఎలక్ట్రాన్ల చలనానికి కలిగే ఆటంకాన్ని నిరోధం అంటాం.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 185

ప్రశ్న 20.
మన నిత్యజీవితంలో ఓమ్ నియమం ఉపయోగమేమైనా ఉందా?
జవాబు:
పదార్థాల మధ్య వ్యత్యాసము, వాటి రకాలను తెలుసుకొనుటకు ఓమ్ నియమం ఉపయోగపడును.

ప్రశ్న 21.
మన శరీరానికి విద్యుత్ ఘాతం (electric shock) కలగడానికి కారణం విద్యుత్ ప్రవాహమా? లేక ఓల్టేజా?
జవాబు:
మన శరీరానికి విద్యుత్ ఘాతం కలగడానికి కారణం .విద్యుత్ ప్రవాహం, ఓల్టేజ్ మరియు మన శరీర నిరోధంలో కలిగే మార్పు.

ప్రశ్న 22.
మన ఇళ్లలో వాడే ఓల్టేజ్ ఎంతో మీకు తెలుసా?
జవాబు:
మన ఇళ్లలో 240 V ఓల్టేజ్ ను వాడతాము.

ప్రశ్న 23.
240 V తీగను తాకితే ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
240 V తీగను తాకినపుడు, మన శరీరం గుండా 0.0024 A విద్యుత్తు ప్రవహించును. దీని వలన మన అవయవాలు నిర్వహించు పనులకు ఆటంకం కలుగును.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 197

ప్రశ్న 24.
అధిక ఓల్టేజ్ తీగపై నిలుచున్న పక్షికి విద్యుత్ ఘాతం ఎందుకు కలుగదు?
జవాబు:
అధిక ఓల్టేజ్ తీగపై పక్షి నిలబడినప్పుడు, దాని కాళ్ళ మధ్య పొటెన్షియల్ భేదం లేదు. ఎందుకంటే అది ఒకే తీగపై నిలబడింది. అందువల్ల పక్షి గుండా విద్యుత్ ప్రవాహం జరుగదు. కనుక పక్షికి విద్యుత్ ఘాతం కలుగదు.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 200

ప్రశ్న 25.
విద్యుత్ పరికరాలను వలయంలో ఎలా కలుపుతాం?
జవాబు:
విద్యుత్ పరికరాలను వలయంలో సమాంతరంగా కానీ, శ్రేణిలో కానీ కలుపుతాము.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 202

ప్రశ్న 26.
మన ఇళ్ళలోని విద్యుత్ పరికరాలను ఎలా కలుపుతారు?
జవాబు:
మన ఇండ్లలోని విద్యుత్ పరికరాలను సమాంతర సంధానం చేస్తారు.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 207

ప్రశ్న 27.
“ఈ నెల మనం 100 యూనిట్ల విద్యుత్ (కరెంట్) వాడాము” వంటి మాటలు మీరు వినే ఉంటారు. దీని అర్థమేంటి?
జవాబు:
ఈ నెల మనము 100 KWHల విద్యుత్ శక్తిని వినియోగించామని అర్థము.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 208

ప్రశ్న 28.
యూనిట్ అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ఒక యూనిట్ అంటే ఒక కిలోవాట్ (KWH) అవర్ అని అర్థము.

ప్రశ్న 29.
ఓవర్ లోడ్ అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
విద్యుత్ వలయంలో పరిమితిని మించిన పరిమాణంలో విద్యుత్తు ప్రవహించు సందర్భము.

ప్రశ్న 30.
ఓవర్ లోడ్ వల్ల విద్యుత్ సాధనాలు ఎందుకు చెడిపోతాయి?
జవాబు:
పరిమితిని మించిన విద్యుత్తు ప్రవాహం వలన అధిక ఉష్ణం విడుదలై, తీగలు వేడెక్కడం వల్ల మంటలు సంభవిస్తాయి.

10th Class Physical Science Textbook Page No. 209

ప్రశ్న 31.
ఓవర్ లోడ్ వలన కలిగే ప్రమాదాన్ని మనం ఎలా నివారించగలం?
జవాబు:
ఓవర్ లోడ్ వల్ల కలిగే ప్రమాదాన్ని ఫ్యూజ్ ను వాడడం వల్ల నివారించవచ్చును.

పరికరాల జాబితా

బల్బు, ఘటము, స్విచ్, రాగి తీగలు, అమ్మీటరు, వోల్టుమీటరు, బ్యాటరీ ఎలిమినేటర్, బల్బు, మల్టీమీటరు, కీ, రాగి, అల్యూమినియం, మాంగనిన్ తీగలు, వివిధ పొడవులు గల మాంగనిన్ తీగలు, ఒకే పొడవు కలిగి వేరు వేరు మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యాలు గల అల్యూమినియం తీగలు, గ్రాఫ్ కాగితాలు, నిరోధాలు.

10th Class Physical Science 9th Lesson విద్యుత్ ప్రవాహం Textbook Activities

కృత్యములు

కృత్యం – 1

ప్రశ్న 1.
విద్యుత్ ప్రవాహంకు జనకము మరియు వాహకము అవసరమని కృత్యం ద్వారా తెలుపుము.
(లేదా)
ఆవేశాల చలనం వలన విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడునని కృత్యం ద్వారా వివరింపుము.
జవాబు:
సందర్భం -1:

1. ఒక బల్బు, ఘటం (బ్యాటరీ), స్విచ్ మరియు ఉష్ణ బంధక పొర కలిగిన రాగి తీగలను కొన్నింటిని తీసుకొనుము.
2. వీటిని వలయంలో కలిపి స్విచ్ ఆన్ చేయుము.
3. బల్బును పరిశీలించుము. అది వెలుగును.

సందర్భం – 2:

1. పైన తయారు చేయబడిన వలయం నుండి ఘటాన్ని తొలగించుము.
2. మిగిలిన పరికరాలతో వలయం పూర్తి చేయుము.
3. ఇప్పుడు స్విచ్ ఆన్ చేయుము.
4. బల్బు వెలగదు, దీనికి కారణము వలయంలో శక్తి జనకం (బ్యాటరీ) లేకపోవుటయే.

సందర్భం – 3:

1. ఇప్పుడు వలయంలో రాగి తీగకు బదులుగా నైలాన్ తీగను తీసుకొనుము.
2. నైలాన్ తీగను బల్బు, స్విచ్ ద్వారా బ్యాటరీ యొక్క రెండు చివరలకు కలుపుము.
3. ఇప్పుడు స్విచ్ ఆన్ చేసి బల్బును పరిశీలించుము.
4. బల్బు వెలగదు.
5. వలయంలో సామర్థ్య జనకమైన ఘటమున్నప్పటికీ నైలాన్ తీగలు శక్తిని తీసుకోలేకపోవడం వలన బల్బ్ వెలగలేదు.

పరిశీలన :
దీనిని బట్టి పై సందర్భాల ద్వారా వలయంలో విద్యుత్తును సరఫరా చేయడంలో, వలయంలో బ్యాటరీ, వాహక తీగలు అవసరమని తెలుస్తుంది.

కృత్యం – 3

ప్రశ్న 2.
వాహక నిరోధం, ఆ వాహక స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుందని ఒక కృత్యం ద్వారా నిరూపించండి.
జవాబు:

1. రాగి, నిక్రోమ్, మాంగనిన్ (కనీసం 2మీ) వంటి వివిధ రకాల లోహపు తీగలను తీసుకోండి. వాటి పొడవులు, మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యాలు సమానంగా ఉండేట్లు జాగ్రత్త వహించండి.
2. పటంలో చూపినట్లు వలయాన్ని ఏర్పాటు చేయండి.
3. లోహపు తీగలలో ఏదో ఒకదానిని P, Q ల మధ్య ఉంచండి.
4. స్విచ్ ఆన్ చేసి, వలయంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అమ్మీటర్ తో కొలిచి మీ నోట్ బుక్ లో రాసుకోండి.
5. మిగిలిన లోహపు తీగలతో ఈ కృత్యాన్ని నిర్వహించి, ప్రతీ సందర్భంలో బ్యాటరీ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలవండి.
6. పొటెన్షియల్ భేదం స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ విద్యుత్ ప్రవాహం విలువ వివిధ లోహపు తీగలకు వివిధ రకాలుగా ఉండడం మీరు గుర్తిస్తారు.
7. ఈ కృత్యాన్ని బట్టి వాహక నిరోధం, ఆ వాహక స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

కృత్యం – 5

ప్రశ్న 3.
వాహక నిరోధము ఆ వాహక మధ్యచ్చేద వైశాల్యంకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుందని ఒక కృత్యం ద్వారా వివరింపుము.
జవాబు:

1. ఒకే పొడవు, వివిధ మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యాలు గల ఇనుప కడ్డీలను తీసుకొనుము.
2. పటంలో చూపిన విధముగా వలయాన్ని ఏర్పాటు చేయుము.
3. మనము ఎంచుకున్న కడ్డీలలో ఏదో ఒకదానిని P, Qల మధ్య ఉంచి వలయంను పూర్తిచేయుము.
4. వలయంలో ఉంచిన అమ్మీటర్ సహాయంతో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలిచి రీడింగ్ ను నమోదు చేయుము.
5. మిగిలిన కడ్డీలతో ఈ కృత్యాన్ని మరలా చేయుము.
6. ప్రతీ సందర్భంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కొలిచి రీడింగ్ ను నమోదు చేయుము.
7. ఇనుప కడ్డీ మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం పెరుగుతున్న కొలదీ అందులో విద్యుత్ ప్రవాహం కూడా పెరుగుటను మనము గమనించవచ్చు.
8. అంటే కడ్డీ మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం పెరిగే కొలదీ దాని నిరోధం తగ్గును.
9. ఈ కృత్యాన్ని బట్టి వాహక నిరోధము, వాహక మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యంకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుందని చెప్పవచ్చును.
   i.e. R ∝ \(\frac{l}{A}\) (ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు)