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मंद-तेज़ होने वाला टेबल लैंप बनाओ

डिमर लैंप के श्रेणीक्रम में जुड़ा एक परिवर्ती प्रतिरोध है। ग्रेफ़ाइट की छड़ पर संपर्क खिसकाने से धारा को छड़ का कम या ज़्यादा हिस्सा पार करना पड़ता है। लंबा रास्ता यानी ज़्यादा प्रतिरोध, कम धारा और मद्धम लैंप। मोटी छड़ में प्रतिरोध कम होता है। लैंप पूरा बुझाने के लिए अलग स्विच चाहिए।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

  1. सादा सर्किट: बैटरी और लैंप। लैंप पूरा तेज़ चमक रहा है।
  2. अब सर्किट में एक छड़ है। संपर्क दाएँ सरकाया, तो धारा को छड़ का ज़्यादा हिस्सा पार करना पड़ता है। लैंप मद्धम हुआ।
  3. और आगे सरकाया। लंबा रास्ता यानी ज़्यादा प्रतिरोध और कम धारा। लैंप और मद्धम हुआ।
  4. मोटी छड़ लगाई। मोटी यानी कम प्रतिरोध, इसलिए उसी जगह पर लैंप ज़्यादा चमका।
  5. पूरी छड़ लगाने पर भी लैंप नहीं बुझता। इसके लिए स्विच चाहिए। स्विच खोलो तो धारा बंद।
  6. अब खेलो: संपर्क सरकाओ, छड़ बदलो और स्विच दबाओ। चमक का प्रतिशत देखो।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

छड़ न होने पर लैंप इतना तेज़ क्यों है?

बैटरी का पूरा धक्का लैंप से गुज़रता है, इसलिए धारा सबसे ज़्यादा होती है।

संपर्क खिसकाने पर लैंप मद्धम क्यों होता है?

धारा को छड़ का ज़्यादा हिस्सा पार करना पड़ता है। लंबा रास्ता यानी ज़्यादा प्रतिरोध, इसलिए धारा कम।

लैंप पूरा क्यों नहीं बुझता?

छड़ का प्रतिरोध सीमित है, इसलिए थोड़ी धारा फिर भी बहती है। उसे रोकने को स्विच चाहिए।

मोटी छड़ से लैंप तेज़ क्यों होता है?

मोटी छड़ आवेशों को ज़्यादा जगह देती है, इसलिए प्रतिरोध कम होता है और ज़्यादा धारा बहती है।

क्या डिमर ऊर्जा बर्बाद करता है?

हाँ। जो ऊर्जा लैंप नहीं लेता वह छड़ में ऊष्मा बन जाती है।

डिमर क्या करता है

लैंप से जितनी ज़्यादा धारा बहती है, वह उतना तेज़ चमकता है। डिमर धारा को नियंत्रित करता है। वह एक परिवर्ती प्रतिरोध (रिओस्टेट) है जो लैंप के श्रेणीक्रम में जुड़ता है। धारा दोनों से एक के बाद एक गुज़रती है।

धारा I = V ÷ (Rलैंप + Rछड़) होती है। Rछड़ बढ़ने पर I घटती है और लैंप मद्धम होता है।

बनाने की विधि (केवल बैटरी)

चाहिए: होल्डर में 2 AA बैटरी (3 V) या 4 AA (6 V), होल्डर वाला छोटा टॉर्च बल्ब, लंबी नरम पेंसिल लेड (2B या ज़्यादा काली) या आधी कटी पेंसिल, मगरमच्छ-क्लिप वाले तार और एक स्विच (या ढीला तार)।

  1. बैटरी, बल्ब और पेंसिल लेड का एक सिरा जोड़कर लूप बनाओ।
  2. दूसरी क्लिप को खिसकने वाला संपर्क बनाओ। उसे लेड पर लगाओ और बैटरी तक जोड़ दो।
  3. क्लिप को लेड पर खिसकाओ और बल्ब को बदलते देखो।
  4. बल्ब बंद करने के लिए लूप में स्विच जोड़ो।

सावधानी: केवल बैटरी लो। ऐसे प्रोजेक्ट के लिए दीवार के सॉकेट का इस्तेमाल कभी मत करो।

लंबाई और मोटाई क्यों मायने रखती है

तांबे की तुलना में ग्रेफ़ाइट कमज़ोर चालक है। रास्ता जितना लंबा, आवेश उतने धीमे होते हैं। R = ρ × L ÷ A: प्रतिरोध लंबाई L के साथ बढ़ता है और क्षेत्रफल A (मोटाई) बढ़ने पर घटता है।

लैंप के हिसाब से छड़ चुनो। छड़ बहुत छोटी या मोटी हो तो मद्धम करना मुश्किल है। बहुत लंबी हो तो शुरू में ही लैंप बहुत मद्धम हो सकता है।

डिज़ाइन के फ़ैसले और ईमानदार सीमाएँ

श्रेणीक्रम की छड़ से लैंप पूरी तरह नहीं बुझता, क्योंकि छड़ का प्रतिरोध सीमित होता है। इसके लिए स्विच चाहिए। साथ ही श्रेणीक्रम वाला डिमर ऊर्जा बर्बाद करता है: जो विद्युत ऊर्जा लैंप नहीं लेता वह छड़ में ऊष्मा बन जाती है। छड़ गरम हो सकती है। घर के डिमर बहुत तेज़ी से धारा चालू-बंद करने वाले इलेक्ट्रॉनिक भाग लगाते हैं, इसलिए वे बहुत कम ऊर्जा बर्बाद करते हैं।

अपना डिज़ाइन बनाओ, जाँचो, फिर सुधारो: क्या मद्धम करना सहज है? क्या छड़ गरम है? क्या लैंप पूरा तेज़ हो पाता है?

करके देखो

पहले अंदाज़ा लगाओ, फिर जाँचो। (1) लेड पर हर 2 सेमी पर निशान लगाओ। हर निशान पर चमक का अंदाज़ा लगाओ, फिर आँख से जाँचो। (2) लेड बदलकर मोटी लगाओ। (3) चार की जगह दो बैटरी लो। (4) एक मिनट बाद छड़ छूकर देखो: गरम या ठंडी? क्यों? हर बात का एक वाक्य लिखो।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

हल किए गए उदाहरण

1. 6 V की बैटरी, 6 Ω का लैंप और 6 Ω की छड़ श्रेणीक्रम में हैं। धारा ज्ञात करो।

कुल R = 6 + 6 = 12 Ω। I = 6 ÷ 12 = 0.5 A।

2. उसी सर्किट में लैंप की शक्ति ज्ञात करो।

P = I² × R = 0.5² × 6 = 1.5 W। छड़ न हो तो 1 A और 6 W होते, यानी लैंप 25% पर है।

3. 12 सेमी पेंसिल लेड का प्रतिरोध 4 Ω है। उसी लेड के 30 सेमी का प्रतिरोध क्या होगा?

R लंबाई के समानुपाती है। 30 ÷ 12 = 2.5, इसलिए R = 2.5 × 4 = 10 Ω।

4. 18 Ω की छड़ पूरी लगी है, 6 Ω का लैंप और 6 V की बैटरी है। लैंप की शक्ति ज्ञात करो।

I = 6 ÷ 24 = 0.25 A। P = 0.25² × 6 = 0.375 W। यह पूरी शक्ति का लगभग 6% है।

5. मोटी छड़ का प्रतिरोध उसी लंबाई की पतली छड़ से आधा होता है। 12 Ω की पतली छड़ की जगह मोटी लगाई। नया R क्या है?

क्षेत्रफल दोगुना होने से R आधा: 12 ÷ 2 = 6 Ω।

6. उदाहरण 2 में पूरा सर्किट कितनी शक्ति लेता है और छड़ में कितनी ऊष्मा बनती है?

कुल P = V × I = 6 × 0.5 = 3 W। लैंप 1.5 W, छड़ = 0.5² × 6 = 1.5 W ऊष्मा। आधी ऊर्जा ऊष्मा में बर्बाद।

आम गलतियाँ

अभ्यास क्विज़

1. डिमर लैंप से किस प्रकार जुड़ता है?
2. संपर्क को छड़ पर और आगे सरकाने से लैंप:
3. उसी लंबाई की मोटी छड़ का प्रतिरोध:
4. 6 V में 6 Ω का लैंप और 6 Ω की छड़ श्रेणीक्रम में हैं। धारा है:
5. श्रेणीक्रम डिमर के अपूर्ण होने का कारण कौन-सा नहीं है?

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

डिमर कैसे काम करता है?

वह लैंप के श्रेणीक्रम में परिवर्ती प्रतिरोध जोड़ता है। प्रतिरोध ज़्यादा यानी धारा कम, इसलिए लैंप मद्धम।

डिमर प्रोजेक्ट में पेंसिल लेड क्यों लेते हैं?

पेंसिल लेड ग्रेफ़ाइट है। वह चालक है पर बहुत अच्छा नहीं, इसलिए कुछ सेंटीमीटर में काम का प्रतिरोध मिल जाता है। यह सस्ती है और बैटरी वोल्टेज पर सुरक्षित है।

क्या घर के डिमर भी ऐसे ही चलते हैं?

नहीं। वे इलेक्ट्रॉनिक स्विच से बिजली की धारा को बहुत तेज़ी से चालू-बंद करते हैं। वे प्रतिरोधक से बहुत कम ऊर्जा बर्बाद करते हैं।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

चीन九年级(初三)Ch.16 Voltage and resistance

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