विद्युतधारेचे परिणाम स्वाध्याय इयत्ता दहावी

विद्युतधारेचे परिणाम स्वाध्याय इयत्ता दहावी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान भाग 1

1. गटात न बसणारा शब्द ठरवा. त्याचे स्पष्टीकरण लिहा.

अ. वितळतार, विसंवाहक पदार्थ, रबरी मोजे, जनित्र

उत्तर :

जनित्र

स्पष्टीकरण : जनित्र विद्युतधारा निर्माण करते. इतर घटक विद्युतधारेच्या प्रवाहाला प्रतिबंध करतात.

आ. व्होल्टमीटर, अँमीटर, गॅव्हानोमीटर, थर्मामीटर

उत्तर :

थर्मामीटर

स्पष्टीकरण : थर्मामीटर तापमान मापनासाठी वापरतात. इतर घटक विद्युत मापनासाठी वापरतात.

इ. ध्वनीवर्धक, सूक्ष्मश्रवणी, विद्युतचलित, चुंबक

उत्तर :

चुंबक

स्पष्टीकरण : चुंबक चुंबकीय पदार्थावर बल प्रयुक्त करतो. इतर घटक ऊर्जा रूपांतरण करतात.

2. रचना व कार्य सांगा, व्यवस्थित आकृती काढून भागांना नावे द्या.

अ. विद्युतचलित्र

उत्तर :

विद्युतचलित्र : विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेत रूपांतर करणारे यंत्र म्हणजे विद्युतचलित्र होय.

तत्त्व : चुंबकीय क्षेत्रातून विद्युतधारा वाहून नेणाऱ्या तारेवर ‘बल’ कार्य करते. ह्या बलाची दिशा, चुंबकीय क्षेत्राची दिशा व विद्युत धारेची दिशा यावर अवलंबून असते. जर विद्युत धारेची दिशा व चुंबकक्षेत्राची दिशा परस्पर लंब असतील तर विद्युत वाहक तारेवर कार्य करणाऱ्या बलाची दिशा ही ह्या दोन्हींशी लंब असते. हे फ्लेमिंग या शास्त्रज्ञाने स्पष्ट केले याच तत्त्वावर विद्युतचलित्र कार्य करते.

रचना : i) विद्युतचलित्रात विद्युतरोधक आवरण असलेले तांब्याच्या तारेचे एक आयताकृती कुंडल ABCD असते.

ii) हे कुंडल नालाकृती चुंबकाच्या दोन ध्रुवांमध्ये (N व S) अशा प्रकारे ठेवलेले असते की, त्याच्या AB व CD या शाखा चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेशी लंब असतील.

iii) कुंडलाची दोन टोके दुभंगलेल्या कड्याच्या अर्ध भागांना (X व Y) जोडलेली असतात.

iv) कड्याच्या या दोन अर्ध भागांच्या आतील पृष्ठभागावर विद्युतरोधक आवरण असते आणि हे अर्ध भाग विद्युतचलित्राच्या आसाला पकडून बसवलेले असतात.

v) X व Y या अर्धकड्यांचे बाहेरील पृष्ठभाग विद्युतवाहक असून ते E व F या स्थिर कार्बन ब्रशना स्पर्श करतात.

कार्य : i) बॅटरी व प्लग कल वापरून कुंडलामधून ABCD या दिशेने विद्युतधारा प्रवाहित केली असता, चुंबकीय क्षेत्रामुळे (N → S) AB व CD या दोन्ही भुजावर बल प्रयुक्त होते.

ii) फ्लेमिंगच्या डाव्या हाताच्या नियमानुसार AB वरील बल AB ला खालच्या दिशेने ढकलते, तर CD वरील बल CD ला वरच्या दिशेने ढकलते.

iii) परिणामी कुंडल व आस घड्याळ्याच्या काट्यांच्या विरुद्ध दिशेने फिरू लागतात.

iv) अर्धे परिवलन होतात कड्याचे दुभंगलेले भाग X व Y अनुक्रमे F आणि E या कार्बनब्रशच्या संपर्कात येतात व विद्युतधारा DCBA अशी वाहू लागते.

v) त्यामुळे DC या शाखेवर खालील दिशेने व BA या शाखेवर वरील दिशेने बल क्रिया करते त्यामुळे कुंडल पुढील अर्धे परिवलन आधीच्या दिशेनेच पूर्ण करते.

vi) अशा प्रकारे प्रत्येक अर्धपरिवलनानंतर कुंडलातील विद्युतधारेची दिशा उलट होते आणि कुंडल व आस एकाच म्हणजे घड्याळ्याच्या काट्यांच्या विरुद्ध दिशेने फिरत राहतात.

ब. विद्युतजनित्र (प्रत्यावर्ती)

उत्तर :

विद्युतजनित्र (प्रत्यावर्ती) : यांत्रिक ऊर्जेचे रूपांतर ऊर्जेत करणाऱ्या यंत्राला विद्युत जनित्र म्हणतात.

तत्त्व : कुंडलातून जाणाऱ्या चुंबकीय बलरेषेच्या संख्येत बदल झाला की कुंडलामध्ये विद्युतधारा प्रवर्तीत होते. अर्थात वाहक तारेची कुंडल चुंबकीय क्षेत्रात फिरविल्यास त्यात विद्युतनिर्मिती होते. या फॅरडेच्या विद्युत प्रवर्तनाच्या तत्त्वावर विद्युत जनित्र कार्य करते.

रचना : i) विद्युतजनित्रात आसाभोवती फिरणारे तांब्याच्या तारेचे ABCD हे कुंडल चुंबकाच्या दोन (N व S) ध्रुवांमध्ये ठेवलेले असते.

ii) ABCD कुंडलाची दोन टोके R₁ व R₂ या दोन विद्युतवाहक कड्यांना B₁ व B₂ या कार्बन ब्रशांमार्फत जोडलेली असतात.

iii) R₁ व R₂ ही कडी आसाला धरून बसविलेली असतात, परंतु कडी व आस यांमध्ये विद्युतरोधी आवरण असते.

iv) B₁ व B₂ या कार्बन ब्रशांची टोके गॅल्व्हॅनोमीटरला जोडलेली असतात. गॅल्व्हॅनोमीटर (G) परिपथातील विद्युतधारेची दिशा दाखवतो.

कार्य : i) जेव्हा बाहेरील यंत्राच्या साहाय्याने आस फिरवला जातो, तेव्हा ABCD हे कुंडल फिरायला सुरुवात होते.

ii) आस फिरला की कुंडलाची AB शाखा वरच्या दिशेला आणि CD शाखा खालच्या दिशेला फिरते. त्यामुळे, ABCD हे कुंडल घड्याळाच्या काट्यांच्या दिशेप्रमाणे फिरते.

iii) फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमानुसार विद्युतधारा A→B→C→D या दिशेने वाहते. त्यामुळे गॅल्व्हॅनोमीटरच्या माध्यमातून बाहेरील परिपथात विद्युतधारा B₂ कडून B₁ कडे वाहते.

iv) अर्धपरिवलनानंतर शाखा AB व CD यांच्या जागेची अदलाबदल होते व प्रवर्तित विद्युतधारा D→C→B→A अशी वाहू लागते.

v) शाखा BA ही ब्रश B₁ च्या, तर शाखा DC ही ब्रश B₂ च्या संपर्कात असल्याने, बाहेरील परिपथात प्रवाहित होणारी विद्युतधारा B₁ कडून B₂ कडे, म्हणजेच आधीच्या अर्धपरिवलनाच्या दिशेच्या विरुद्ध दिशेने वाहते.

vi) प्रत्येक अर्धपरिवलनानंतर वरील प्रक्रियेची पुनरावृत्ती होते. अशाप्रकारे, विद्युतजनित्र प्रत्यावर्ती विद्युतधारा निर्माण करते.

3. विद्युतचुंबकीय प्रवर्तन म्हणजे –

अ. विद्युतवाहकाचे प्रभारित होणे.

आ. कुंडलातून विद्युतप्रवाह गेल्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होणे.

इ. चुंबक आणि कुंडल यांच्यातील सापेक्ष गतीमुळे कुंडलामध्ये विद्युतधारा निर्माण होणे.

ई. विद्युतचलित्रातील कुंडलाचे आसाभोवती फिरणे.

उत्तर :

इ. चुंबक आणि कुंडल यांच्यातील सापेक्ष गतीमुळे कुंडलामध्ये विद्युतधारा निर्माण होणे.

4. फरक लिहा.

प्रत्यावर्ती जनित्र आणि दिष्ट जनित्र

उत्तर :

5. विद्युतप्रवाह निर्माण करण्यासाठी कोणते उपकरण वापरतात ? आकृतीसह वर्णन करा.

अ. विद्युतजलित्र

ब. गॅल्व्हॅनोमीटर

क. विद्युतजनित्र (दिष्ट)

ड. व्होल्टमीटर

उत्तर :

विद्युतजनित्र (दिष्ट) हे उपकरण वापरतात.

विद्युतजनित्र (प्रत्यावर्ती) : यांत्रिक ऊर्जेचे रूपांतर ऊर्जेत करणाऱ्या यंत्राला विद्युत जनित्र म्हणतात.

तत्त्व : कुंडलातून जाणाऱ्या चुंबकीय बलरेषेच्या संख्येत बदल झाला की कुंडलामध्ये विद्युतधारा प्रवर्तीत होते. अर्थात वाहक तारेची कुंडल चुंबकीय क्षेत्रात फिरविल्यास त्यात विद्युतनिर्मिती होते. या फॅरडेच्या विद्युत प्रवर्तनाच्या तत्त्वावर विद्युत जनित्र कार्य करते.

रचना : i) विद्युतजनित्रात आसाभोवती फिरणारे तांब्याच्या तारेचे ABCD हे कुंडल चुंबकाच्या दोन (N व S) ध्रुवांमध्ये ठेवलेले असते.

ii) ABCD कुंडलाची दोन टोके R₁ व R₂ या दोन विद्युतवाहक कड्यांना B₁ व B₂ या कार्बन ब्रशांमार्फत जोडलेली असतात.

iii) R₁ व R₂ ही कडी आसाला धरून बसविलेली असतात, परंतु कडी व आस यांमध्ये विद्युतरोधी आवरण असते.

iv) B₁ व B₂ या कार्बन ब्रशांची टोके गॅल्व्हॅनोमीटरला जोडलेली असतात. गॅल्व्हॅनोमीटर (G) परिपथातील विद्युतधारेची दिशा दाखवतो.

कार्य : i) जेव्हा बाहेरील यंत्राच्या साहाय्याने आस फिरवला जातो, तेव्हा ABCD हे कुंडल फिरायला सुरुवात होते.

ii) आस फिरला की कुंडलाची AB शाखा वरच्या दिशेला आणि CD शाखा खालच्या दिशेला फिरते. त्यामुळे, ABCD हे कुंडल घड्याळाच्या काट्यांच्या दिशेप्रमाणे फिरते.

iii) फ्लेमिंगच्या उजव्या हाताच्या नियमानुसार विद्युतधारा A→B→C→D या दिशेने वाहते. त्यामुळे गॅल्व्हॅनोमीटरच्या माध्यमातून बाहेरील परिपथात विद्युतधारा B₂ कडून B₁ कडे वाहते.

iv) अर्धपरिवलनानंतर शाखा AB व CD यांच्या जागेची अदलाबदल होते व प्रवर्तित विद्युतधारा D→C→B→A अशी वाहू लागते.

v) शाखा BA ही ब्रश B₁ च्या, तर शाखा DC ही ब्रश B₂ च्या संपर्कात असल्याने, बाहेरील परिपथात प्रवाहित होणारी विद्युतधारा B₁ कडून B₂ कडे, म्हणजेच आधीच्या अर्धपरिवलनाच्या दिशेच्या विरुद्ध दिशेने वाहते.

vi) प्रत्येक अर्धपरिवलनानंतर वरील प्रक्रियेची पुनरावृत्ती होते. अशाप्रकारे, विद्युतजनित्र प्रत्यावर्ती विद्युतधारा निर्माण करते.

6. लघुपरिपथ कशाने निर्माण होतो ? त्याचा काय परिणाम होतो ?

उत्तर :

i) घरगुती वीज जोडण्यांमध्ये वीजयुक्त, तटस्थ व भूसंपर्कन तारा समाविष्ट असतात.

ii) वीजयुक्त तार व तटस्थ तार यांवरील प्लॅस्टिक आवरण निघून गेल्यामुळे, काही वेळा या दोन तारा एकमेकींना चिकटतात. परिणामी, या तारांमधून मोठ्या प्रमाणात विद्युतधारा वाहू लागते. त्यामुळे, लघुपरिपथ निर्माण होतो.

iii) तारांमधून मोठ्या प्रमाणात विद्युतधारा वाहू लागल्यामुळे खूप उष्णता निर्माण होते. अशावेळी लघुपरिपथाच्या आजूबाजूला लाकूड, कापड इत्यादींसारखे ज्वालाग्राही पदार्थ असल्यास आग लागण्याची शक्यता असते.

7. शास्त्रीय कारणे लिहा.

अ. विजेच्या बल्बमध्ये कुंतल बनविण्यासाठी टंगस्टन धातूचा उपयोग करतात.

उत्तर :

i) विजेच्या बल्बमधील तारेच्या कुंतलामधून बाहेर पडणाऱ्या प्रकाशाची तीव्रता तारेच्या तापमानावर अवलंबून असते. तापमान जास्त असल्यास प्रकाशाची तीव्रता जास्त असते.

ii) बल्बमधील तार बनवण्यासाठी वापरलेल्या पदार्थाचा वितळणांक अतिउच्च असल्यास तारेतून विद्युतधारा पाठवून, तार न वितळता, तारेचे तापमान मोठ्या प्रमाणात वाढवत येते. परिणामी बल्बमधून जास्त प्रकाश मिळतो. टंगस्टनचा वितळणांक अतिउच्च (3410°C) असतो. म्हणून विजेच्या बल्बमध्ये कुंतल बनवण्यासाठी टंगस्टन धातूचा उपयोग करतात.

आ. उष्णता निर्माण करणाऱ्या विजेच्या उपकरणांमध्ये, उदा. इस्त्री, विजेची शेगडी, बॉयलरमध्ये नायक्रोम सारख्या मिश्रधातूचा उपयोग करतात, शुद्ध धातूंचा करत नाहीत.

उत्तर :

कारण : नायक्रोम या मिश्रधातूमध्ये खालील गुणधर्म आहेत की, जे उष्णता निर्माण करणाऱ्या उपकरणासाठी आवश्यक आहेत. ही सर्व गुणधर्म एकत्रपणे एकाच धातूमध्ये मिळत नाहीत. म्हणून शुद्ध धातू ऐवजी नायक्रोम मिश्रधातू वापरतात.

नायक्रोमचे गुणधर्म : i) उच्च वितळण बिंदू, ii) उच्च विद्युत रोध, iii) रासायनिकदृष्ट्या उदासिन, iv) अचुंबकीय, v) उत्तम विद्युत गुणधर्म.

उदाहरणार्थ : तन्यता, वर्धनियता, कठीणपणा, लवचिकता इत्यादी. या सर्व गुणधर्मामुळे नायक्रोमची तार उच्च तापमान निर्माण करून शकते व त्यावर हवेचा परिणाम होत नाही त्यामुळे त्यापासून बनविलेले तारेची कुंडल अधिक टिकावू बनते. म्हणून उष्णता निर्माण करणाऱ्या उपकरणामध्ये नायक्रोमसारख्या मिश्रधातूचा उपयोग करतात.

इ. विद्युत पारेषणासाठी तांब्याच्या किंवा अँल्युमिनिअमच्या तारांचा उपयोग करतात.

उत्तर :

i) तांबे व अँल्युमिनिअम या धातूंमध्ये मोठ्या प्रमाणात मुक्त इलेक्ट्रॉन असतात.

ii) हे मुक्त इलेक्ट्रॉन वाहकातून सहज पुढे सरकू शकतात.

iii) परिणामी तांबे व अँल्युमिनिअम या धातूंचे रोधकता मूल्य कमी असते.

iv) त्यामुळे विद्युत व अँल्युमिनिअम हे धातू विद्युतधारेचे सुवाहक आहेट.

म्हणून, विद्युत पारेषणासाठी तांब्याच्या किंवा अँल्युमिनिअमच्या तारांचा उपयोग करतात.

ई. व्यवहारात विद्युत ऊर्जा मोजण्यासाठी Joule ऐवजी kWh हे एकक वापरले जाते.

उत्तर :

i) विद्युत ऊर्जा = विद्युत शक्ती x वेळ

ii) व्यवहारात उच्च विद्युतशक्ती आवश्यक असणारी साधने बऱ्याच काळासाठी वापरली जातात.

iii) त्यामुळे, विद्युतऊर्जेचा मोठ्या प्रमाणात वापर होतो. विद्युतऊर्जेचे हे मोठे प्रमाण मोजण्यासाठी ज्यूल हे एकक अगदीच लहान पडते.

iv) म्हणून, व्यवहारात kWh हे एकक वापरले जाते. 1 kWh हे एकक 1kW एवढी ऊर्जा एक तास वापरल्याचे दर्शवते व ही ऊर्जा 3.6 x 10⁶ ज्यूल एवढी असते.

8. खालील विधानांपैकी कोणते विधान लांब, सरळ विद्युतवाहक तारेजवळच्या चुंबकीय क्षेत्राचे बरोबर वर्णन करते ? स्पष्टीकरण लिहा.

अ. तारेला लंब सरळ रेषांमध्ये चुंबकीय बलरेषा एका प्रतलातून जातात.

आ. तारेला समांतर, तारेच्या सर्व बाजूंनी चुंबकीय बलरेषा जातात.

इ. तारेला लंब व तारेपासून दूर (radially out-ward) अशा चुंबकीय बलरेषा जातात.

ई. समकेंद्री वर्तुळाकार, तारेला केंद्रस्थानी ठेवून तारेला लंब प्रतलात चुंबकीय बलरेषा जातात.

उत्तर :

विधान ई. समकेंद्री वर्तुळाकार, तारेला केंद्रस्थानी ठेवून तारेला लंब प्रतलात चुंबकीय बलरेषा जातात.

स्पष्टीकरण : जेव्हा एखाद्या लांब सरळ विद्युतवाहकातून विद्युतधारा प्रवाहित केली जाते, तेव्हा खालील आकृतीत दर्शवल्याप्रमाणे समकेंद्री वर्तुळांच्या स्वरूपात चुंबकीय बलरेषा निर्माण होतात.

आकृती :

9. नामकुंतल म्हणजे काय ? त्याच्या चुंबकीय क्षेत्राची तुलना चुंबकपट्टीच्या चुंबकीय क्षेत्राशी करून आकृत्या काढा व भागांना नावे द्या.

उत्तर :

विद्युतरोधक आवरण असलेली तांब्याची तर घेऊन कुंडलाची मालिका तयार केल्यास त्या रचनेस नालकुंतल असे म्हणतात.

चुंबकीय क्षेत्र : नालकुंतलातून विद्युतधारा गेल्यास निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय बलरेषांची सरंचना आकृतीत दाखविली आहे.

i) चुंबकपट्टीमुळे निर्माण होणाऱ्या बलरेषा व नालकुंतलामुळे निर्माण होणाऱ्या रेषा यात सारखेपणा असतो.

ii) दोन्ही प्रकारे निर्माण होणाऱ्या बलरेषांचे गुणधर्म समान असतात.

iii) नालकुंतलाची उघडी टोके उत्तर व दक्षिण ध्रुव बनतात.

iv) नालकुंतातील चुंबकीय बलरेषा समांतर रेषांच्या स्वरूपात असतात.

v) चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता नालकुंतलाच्या आतील पोकळीत सर्वत्र सारखी असते.

10. आकृत्यांना नावे देऊन संकल्पना स्पष्ट करा.

उत्तर :

अ) फ्लेमिंगचा उजव्या हाताचा नियम : उजव्या हाताचा अंगठा, तर्जनी व मधले बोट एकमेकांना लंब असतील अशाप्रकारे ताणा. अशा स्थितीत अंगठा विद्युतवाहकाच्या गतीची, तर्जनी चुंबकीय क्षेत्राची व मधले बोट प्रवर्तित विद्युतधारेची दिशा दर्शवतो.

आ) फ्लेमिंगचा डाव्या हाताचा नियम : डाव्या हाताचा अंगठा, तर्जनी व मधले बोट एकमेकांना लंब असतील अशाप्रकारे ताणा. अशा स्थितीत अंगठा विद्युतवाहकावरील बलाची, तर्जनी चुंबकीय क्षेत्राची व मधले बोट विद्युतधारेची दिशा दर्शवते.

11. आकृत्या ओळखून त्यांचे उपयोग स्पष्ट करा.

उत्तर :

अ) वितळतार : अतिभार किंवा लघुपरिपथामुळे उपकरणांचे नुकसान होऊ नये, म्हणून विद्युत परिपथात या वितळतारेचा वापर करतात.

ब) MCB कळ : ही कळ घरांमध्ये बसवतात. जेव्हा विद्युत परिपथातील विद्युतधारा अचानक वाढते, तेव्हा ही कळ उघडली जाऊन विद्युतधारेचा प्रवाह थांबतो.

क) दिष्ट धारा जनित्र : हे उपकरण यांत्रिक ऊर्जेचे दिष्ट विद्युतधारांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी वापरतात.

11. आकृत्या ओळखून त्यांचे उपयोग स्पष्ट करा.

उत्तर :

अ) वितळतार : अतिभार किंवा लघुपरिपथामुळे उपकरणांचे नुकसान होऊ नये, म्हणून विद्युत परिपथात या वितळतारेचा वापर करतात.

ब) MCB कळ : ही कळ घरांमध्ये बसवतात. जेव्हा विद्युत परिपथातील विद्युतधारा अचानक वाढते, तेव्हा ही कळ उघडली जाऊन विद्युतधारेचा प्रवाह थांबतो.

क) दिष्ट धारा जनित्र : हे उपकरण यांत्रिक ऊर्जेचे दिष्ट विद्युतधारांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी वापरतात.

12. उदाहरणे सोडवा.

अ. विद्युत परिपथातील एका विद्युतरोधामध्ये उष्णता ऊर्जा 100W इतक्या दराने निर्माण होत आहे. विद्युतधारा 3 A इतकी वाहात आहे. विद्युतरोध किती Ω असेल ?

उत्तर :

दिलेले : विद्युतशक्ती (P) = 100W,

विद्युतधारा (I) = 3A

शोधा : विद्युतरोध (R) = ?

i) P = VI & ii) V = IR           ………… (सूत्र)

    सूत्र (i) व (ii) वरून

P = (IR) (I) = I²R

∴ 100 = (3²)R                  …. (दिलेल्या किमती ठेवून)

∴  100 = (9) R

∴ 100/9 = R

∴  R = 11.11

∴  विद्युतरोध (R) = 11 Ω

आ. दोन टंगस्टन बल्ब 220 V इतक्या विभवांतरावर चालतात, ते प्रत्येकी 100W व 60W विद्युतशक्तीचे आहेत. जर ते समांतर जोडणीत जोडलेले असतील तर मुख्य विद्युतवाहकातील विद्युतधारा किती असेल ?

उत्तर :

दिलेले : विभवांतर (V) = 220 V

पहिल्या बल्बची विद्युतशक्ती (P₁) = 100 W

दुसऱ्या बल्बची विद्युतशक्ती (P₂) = 60 W

शोध : एकूण विद्युतधारा (I) = ?

i) P = VI          ii) I = I₁ + I₂ …….. (सूत्रे)

दोन्ही बल्ब समांतर जोडणीत असल्यामुळे दोघांचे विभवांतर (V) समान असेल.

∴  सूत्र (i) नुसार,

I₁ = P₁  /V = 100/ 220    &     I₂= P₂/V = 60/220

सूत्र (ii) नुसार,

I = I₁ + I₂

∴  I = 100/220 + 60/220 = 160/ 220 = 16/22

∴  I = 8/11

∴  I = 0.72

∴ एकूण विद्युतधारा (I) = 0.72A

इ. कोण अधिक विद्युतऊर्जा खर्च करील ? 500W चा टीव्ही संच 30 मिनिटात, की 600W ची शेगडी 20 मिनिटात ?

उत्तर :

टिव्ही संचाबाबत : विद्युतशक्ती = 500 W

वेळ = 30 मिनिटे = 30 x 60 सेकंद

विद्युतऊर्जा (E₁) = विद्युतशक्ती x वेळ

∴ E₁ = 500 x 30 x 60 = 900 x 10³ J     …………(i)

शेगडीबाबत : विद्युतशक्ती = 600 W,

वेळ = 20 मिनिटे = 20 x 60 सेकंद

विद्युतऊर्जा (E₂) = विद्युतशक्ती x वेळ

∴ E₂ = 600 x 20 x 60 = 720 x 10³ J     …………(ii)

आता, (i) व (ii) वरून, E₁ > E₂

∴  टिव्ही संच हा शेगडीपेक्षा अधिक ऊर्जा खर्च करेल.

ई. 1100W विद्युतशक्तीची इस्त्री रोज 2 तास वापरली गेल्यास एप्रिल महिन्यात त्यासाठी विजेचा खर्च किती येईल ? (वीज कंपनी एका युनिट ऊर्जेसाठी 5/- रु. आकारते.)

उत्तर :

दिलेले : विद्युतशक्ती (P) = 1100 W = 1.1 kW

वेळ (t) = 2 तास

प्रति युनिट आकार = 5 रु.

शोधा : एप्रिल महिन्यातील विजेचा खर्च = ?

विद्युतऊर्जा = विद्युतशक्ती x वेळ              ……….. (सूत्र)

= 1.1 x 2

= 2.2 kWh

∴ एका दिवसाचा वीज वापर = 2.2 kWh

एप्रिल महिन्यात 30 दिवस असतात,

∴  एप्रिल महिन्यातील वीज वापर = 2.2 x 30 = 66 kWh

= 66 युनिट …… (1 kWh = 1 युनिट)

आता, विजेचा खर्च = एकूण वीज वापर x प्रति युनिट आकार

= 66 x 5

= 330 रुपये

∴ दररोज 2 तास इस्त्री वापरण्याचा,

एप्रिल महिन्यातील विजेचा खर्च = 330 रुपये