विद्युत बल्ब का तंतु बनाने के लिए निम्नलिखित में से किस धातु के पतले तार का उपयोग किया जाता है?

सही उत्तर D, वह आधी हो जाएगी है। ओम के नियम के अनुसार स्थिर ताप पर किसी चालक से बहने वाली धारा उसके सिरों के विभवांतर के अनुक्रमानुपाती होती है, क्योंकि धारा विभवांतर भाग प्रतिरोध के बराबर होती है। वोल्टेज बदलने पर चालक का प्रतिरोध नहीं बदलता, इसलिए विभवांतर आधा करने पर धारा ठीक आधी रह जाती है।

विकल्प A गलत है, क्योंकि कम चालक बल उसी प्रतिरोध में से अधिक धारा नहीं बहा सकता। विकल्प B भी इसी कारण गलत है, और वह उस स्थिति का वर्णन करता है जब वोल्टेज आधा नहीं बल्कि दोगुना किया जाए। विकल्प C, कि धारा घट जाएगी, जहाँ तक जाता है वहाँ तक ठीक है, पर वह सर्वोत्तम उत्तर नहीं है, क्योंकि प्रश्न का ठीक-ठीक उत्तर संभव है: धारा केवल घटती नहीं, आधी रह जाती है। ऐसे प्रश्नों में दिशा बताने के बजाय सटीक अनुपातिक परिवर्तन बताना चाहिए।

सही उत्तर B, विभवांतर है। परिपथ के दो बिंदुओं के बीच विभवांतर की परिभाषा ही यह है कि एकांक धन आवेश को एक बिंदु से दूसरे तक ले जाने में कितना कार्य करना पड़ता है। इसी परिभाषा से मात्रक निकलता है: एक वोल्ट का अर्थ है प्रति कूलॉम आवेश पर एक जूल कार्य, और इसे दोनों बिंदुओं के बीच समांतर क्रम में जुड़े वोल्टमीटर से मापा जाता है।

विकल्प A, दाब दूरी, कोई भौतिक राशि है ही नहीं, और दाब परिपथ का नहीं यांत्रिकी का विषय है। विकल्प C, विभव दूरी, भी कोई परिभाषित शब्द नहीं; उसमें विभव शब्द केवल विकल्प को विश्वसनीय दिखाने के लिए है। विकल्प D, दाबांतर, वास्तविक राशि तो है पर वह तरलों की है, जहाँ वह द्रव या गैस के प्रवाह को चलाती है; पढ़ाते समय उसे केवल वोल्टेज की उपमा के रूप में प्रयोग किया जाता है, विद्युत राशि के नाम के रूप में नहीं। प्रश्न में जिस परिभाषा की माँग है वह विभवांतर की है।

सही उत्तर D, माइक्रोवेव है। माइक्रोवेव ओवन किसी प्रतिरोध में धारा बहाकर भोजन नहीं पकाता। वह मैग्नेट्रॉन में सूक्ष्म तरंगें उत्पन्न करता है, और ये तरंगें भोजन के जल अणुओं को तेजी से घुमाती हैं, जिससे भोजन भीतर से परावैद्युत तापन द्वारा गरम होता है। इसमें धारा के ऊष्मीय प्रभाव की कोई भूमिका नहीं होती।

विकल्प A, विद्युत ऊष्मक, ठीक जूल तापन पर चलता है: नाइक्रोम तत्व से बहती धारा धारा के वर्ग, प्रतिरोध और समय के अनुपात में ऊष्मा देती है। विकल्प B, तंतु वाला बल्ब, पतले टंगस्टन तार से धारा बहाता है जो श्वेत तप्त होकर चमकता है, अर्थात वही प्रभाव बहुत ऊँचे ताप पर। विकल्प C, विद्युत इस्तरी, में भी तली के भीतर कुंडलित प्रतिरोध तत्व होता है। चारों में से तीन साधारण प्रतिरोध तापन उपकरण हैं, इसलिए माइक्रोवेव ओवन ही अलग पड़ता है।

सही उत्तर C, 6000 ओम है। ओम के नियम से प्रतिरोध विभवांतर भाग धारा के बराबर होता है। यहाँ पहले धारा को मूल मात्रक में बदलना होगा: दो मिली एम्पियर का अर्थ है 0.002 एम्पियर। बारह वोल्ट में 0.002 एम्पियर का भाग देने पर छह हजार ओम, अर्थात छह किलो ओम मिलता है।

विकल्प A, 600 ओम, तब आता है जब मिली को हजारवाँ भाग मानने के बजाय सौवाँ भाग मान लिया जाए, जो समय के दबाव में होने वाली सामान्य चूक है। विकल्प B, 6 ओम, किसी और प्रश्न का उत्तर है, अर्थात बारह वोल्ट भाग दो एम्पियर, और उसमें मिली उपसर्ग की उपेक्षा कर दी गई है। विकल्प D, 60 ओम, दिए गए अंकों से निकलता ही नहीं और केवल विकल्प भरने के लिए है। सीख यह है कि भाग देने से पहले मिली, माइक्रो, किलो या मेगा जैसे हर उपसर्ग को मूल मात्रक में बदल लें।

सही उत्तर B, दाहिने हाथ के अंगूठे का नियम है, जिसे मैक्सवेल का कॉर्कस्क्रू नियम भी कहते हैं। चालक को दाहिने हाथ में इस प्रकार पकड़ें कि फैला हुआ अंगूठा परंपरागत धारा की दिशा में हो; तब उँगलियाँ तार के चारों ओर जिस दिशा में मुड़ती हैं वही संकेंद्री चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा है। तार के पास क्षेत्र सबसे प्रबल होता है और दूरी के साथ घटता जाता है।

विकल्प A, फ्लेमिंग का वाम हस्त नियम, चुंबकीय क्षेत्र में रखे धारावाही चालक पर लगने वाले बल की दिशा बताता है, जो विद्युत मोटर का सिद्धांत है, तार के चारों ओर क्षेत्र का आकार नहीं। विकल्प C, फ्लेमिंग का दक्षिण हस्त नियम, चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील चालक में प्रेरित धारा की दिशा देता है, जो जनित्र का सिद्धांत है। विकल्प D, लेंज का नियम, कहता है कि प्रेरित धारा उस परिवर्तन का विरोध करती है जिसने उसे उत्पन्न किया, और यह भी प्रेरण से जुड़ा है।