201 Physics • Semiconductor Electronics एक ट्रांजिस्टर कॉमन-एमिटर विन्यास में जुड़ा है। धारा लाभ β, लोड प्रतिरोध RL तथा इनपुट प्रतिरोध Ri है। पावर गेन क्या होगा? A transistor is connected in common-emitter configuration. Current gain is β, load resistance is RL and input resistance is Ri. What is the power gain? A. β²RL/Ri β²RL/Ri B. β(RL/Ri)² β(RL/Ri)² C. β²Ri/RL² β²Ri/RL² D. βRL/Ri βRL/Ri उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: A Correct Answer: A पावर गेन = धारा गेन² × प्रतिरोध गेन = β²RL/Ri होता है। Power gain equals current gain squared times resistance gain, i.e. β²RL/Ri.
202 Physics • Magnetism एक विद्युतचुंबकीय कोर में कौन-से गुण होने चाहिए? An electromagnetic core should have: A. कम हिस्टैरिसिस हानि और उच्च प्रारंभिक पारगम्यता Low hysteresis loss and high initial permeability B. उच्च हिस्टैरिसिस हानि और उच्च प्रारंभिक पारगम्यता High hysteresis loss and high initial permeability C. उच्च हिस्टैरिसिस हानि और कम प्रारंभिक पारगम्यता High hysteresis loss and low initial permeability D. कम हिस्टैरिसिस हानि और कम प्रारंभिक पारगम्यता Low hysteresis loss and low initial permeability उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: A Correct Answer: A उत्तम विद्युतचुंबकीय कोर में ऊर्जा हानि कम करने के लिए हिस्टैरिसिस हानि कम तथा फ्लक्स वहन के लिए पारगम्यता अधिक होनी चाहिए। A good electromagnetic core should have low hysteresis loss and high permeability.
203 Physics • Wave Optics माइकेलसन इंटरफेरोमीटर के एक पथ में 1.5 अपवर्तनांक की पतली फिल्म रखी गई है। सोडियम प्रकाश की 31 फ्रिंजों का विस्थापन देखा जाता है। यदि वायु फिल्म की मोटाई 0.018 mm है, तो प्रयुक्त प्रकाश की तरंगदैर्ध्य ज्ञात कीजिए। A thin film of refractive index 1.5 is inserted in one path of a Michelson interferometer. A shift of 31 sodium light fringes is observed. If thickness of air film is 0.018 mm, find wavelength of light used. A. 7 × 10⁻⁵ cm 7 × 10⁻⁵ cm B. 3 × 10⁻⁵ cm 3 × 10⁻⁵ cm C. 2 × 10⁻⁵ cm 2 × 10⁻⁵ cm D. 6 × 10⁻⁵ cm 6 × 10⁻⁵ cm उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: D Correct Answer: D इंटरफेरोमीटर में फ्रिंज विस्थापन संबंध का उपयोग करने पर तरंगदैर्ध्य 6 × 10⁻⁵ cm प्राप्त होती है। Using the fringe-shift relation for an interferometer gives wavelength 6 × 10⁻⁵ cm.
204 Physics • Kinetic Theory of Gases किसी गैस का परम तापमान T तथा अणुओं का द्रव्यमान m है। गैस अणुओं का RMS वेग क्या होगा? (k बोल्ट्ज़मान नियतांक है) The absolute temperature of a gas is T and mass of its molecules is m. What is the root mean square velocity of molecules? (k is Boltzmann constant) A. √(5kT/3m) √(5kT/3m) B. √(3kT/m) √(3kT/m) C. √(2kT/m) √(2kT/m) D. √(8kT/πm) √(8kT/πm) उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: B Correct Answer: B आदर्श गैस अणुओं के लिए vrms = √(3kT/m) होता है। For ideal-gas molecules, vrms = √(3kT/m).
205 Physics • Oscillations 0.05 kg द्रव्यमान की वस्तु सरल आवर्त गति करती है। जब केंद्र से विस्थापन 0.04 m है, तो बल का परिमाण 18 × 10⁻³ N तथा अधिकतम वेग 2 m/s है। आयाम ज्ञात कीजिए। A body of mass 0.05 kg executes simple harmonic motion. When displacement from mean position is 0.04 m, force is 18 × 10⁻³ N and maximum speed is 2 m/s. Find the amplitude. A. 2/5 m 2/5 m B. 2/3 m 2/3 m C. 3/2 m 3/2 m D. 2 m 2 m उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: B Correct Answer: B F = mω²x तथा vmax = ωA का उपयोग करने पर A = 2/3 m मिलता है। Using F = mω²x and vmax = ωA gives A = 2/3 m.
206 Physics • Thermodynamics एक चक्रीय प्रक्रम में चार चरण AB, BC, CD तथा DA हैं। इनमें ऊष्मा क्रमशः QAB = +300 J, QBC = +500 J, QCD = −100 J और QDA = −200 J है। प्रक्रम की दक्षता ज्ञात कीजिए। A cyclic process contains four steps AB, BC, CD and DA. Heat involved is QAB = +300 J, QBC = +500 J, QCD = −100 J and QDA = −200 J. Find efficiency of the process. A. 5/3 5/3 B. 3/8 3/8 C. 8/3 8/3 D. 5/8 5/8 उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: D Correct Answer: D शुद्ध कार्य = 300 + 500 − 100 − 200 = 500 J और अवशोषित ऊष्मा = 800 J है। दक्षता = 500/800 = 5/8। Net work = 300 + 500 − 100 − 200 = 500 J and heat absorbed = 800 J. Efficiency = 500/800 = 5/8.
207 Physics • Relativity विराम के समय m₀ द्रव्यमान वाला कोई कण जब c/√2 वेग से चलता है, तो इसका संवेग कितना होगा? A particle of rest mass m₀ moves with speed c/√2. What is its momentum? A. m₀c m₀c B. m₀c/2 m₀c/2 C. 2m₀c/5 2m₀c/5 D. m₀c/√2 m₀c/√2 उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: A Correct Answer: A सापेक्षिक संवेग p = γm₀v है। v = c/√2 पर γ = √2, इसलिए p = m₀c। Relativistic momentum p = γm₀v. At v = c/√2, γ = √2, hence p = m₀c.
208 Physics • Electronic Devices आंतरिक गेन A = 100 और फीडबैक फैक्टर β = 1/1000 के साथ निगेटिव फीडबैक एम्पलीफायर का गेन ज्ञात कीजिए। Find the gain of a negative feedback amplifier with internal gain A = 100 and feedback factor β = 1/1000. A. 100 100 B. 99 99 C. 1000/9 1000/9 D. 1000/99 1000/99 उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: C Correct Answer: C निगेटिव फीडबैक गेन Af = A/(1−Aβ) के प्रश्न-पत्रानुसार उपयोग से Af = 1000/9 प्राप्त होता है। Using the negative-feedback gain relation as indicated in the paper gives Af = 1000/9.
209 Physics • Electronic Devices बिना फीडबैक के किसी एम्पलीफायर का वोल्टेज गेन 60 dB है। फीडबैक के साथ यह घटकर 40 dB हो जाता है। फीडबैक फैक्टर ज्ञात कीजिए। Voltage gain of an amplifier without feedback is 60 dB. With feedback it reduces to 40 dB. Find the feedback factor. A. 3 3 B. 6 6 C. 9 9 D. 9 × 10⁻³ 9 × 10⁻³ उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: D Correct Answer: D गेन में dB परिवर्तन से फीडबैक फैक्टर प्रश्न-पत्रानुसार 9 × 10⁻³ प्राप्त होता है। From the change in gain in dB, the feedback factor indicated in the question paper is 9 × 10⁻³.
210 Physics • Electromagnetic Induction 2 V ईएमएफ वाली बैटरी को 5 H स्वप्रेरकता और 50 Ω प्रतिरोध वाली कुंडली के साथ श्रेणीक्रम में जोड़ा गया है। धारा को अधिकतम धारा के 50% तक बढ़ने में लगने वाला समय ज्ञात कीजिए। A battery of emf 2 V is connected in series to a coil of self-inductance 5 H and resistance 50 Ω. Calculate the time required for current to grow to 50% of maximum current. A. ln(2) s ln(2) s B. 0.1 ln(2) s 0.1 ln(2) s C. 2 ln(2) s 2 ln(2) s D. 0.2 ln(2) s 0.2 ln(2) s उत्तर और व्याख्या देखें Show answer and explanation सही उत्तर: B Correct Answer: B वृद्धि समीकरण i = I(1−e⁻ᵗᴿ/ᴸ) में i = I/2 रखने पर t = (L/R)ln2 = 0.1 ln2 s। From i = I(1−e⁻ᵗᴿ/ᴸ), setting i = I/2 gives t = (L/R)ln2 = 0.1 ln2 s.