(peltier effect in hindi) पेल्टियर प्रभाव क्या है पेल्टियर प्रभाव किसे कहते हैं परिभाषा , पल्टिएर इफ़ेक्ट क्या है ?
पेल्टियर प्रभाव (Peltier effect) :
(1) यह सिबेक प्रभाव का प्रतिलोम रूप है।
(2) यदि एक धारा दो असमान धातुओं के युग्म से गुजरती है तो संधि पर ऊष्मा अवशोषित होती है और विकसित होती है।
(3) धारा की दिशा व्युत्क्रम करने पर उष्मीय प्रभाव भी व्युत्क्रम हो जाता है। यदि गर्म संधि से निश्चित दिशा में सिबेक धारा बहती है तब इस संधि पर शीतलन उत्पन्न करने के लिए एक बाह्य धारा समान दिशा में धारा प्रवाहित की जाती है और दूसरी संधि पर ऊष्मा उत्पन्न की जाती है।
(4) पेल्टियर गुणांक (π) : यह प्रति सेकंड एक संधि पर अवशोषित तथा उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा है। जब एक एम्पियर की धारा इससे प्रवाहित होती है।
π = Tde/dT
प्रश्न 1 : दो हीटर तार समान पदार्थ से बने है और इनकी लम्बाई और त्रिज्या समान है। ये पहले श्रेणीक्रम में फिर समान्तर क्रम में नियत विभवान्तर पर जोड़े जाते है। यदि दोनों परिस्थितियों में उत्पन्न ऊष्मा की दर क्रमशः HS और Hp है तो HS/Hp होगा –
(a) 1/2
(b) 2
(c) 1/4
(d) 4
उत्तर : (c) 1/4
हल : l1 = l2 , r1 = r2 और ρ1 = ρ2 तथा T1 = T2
R1 = R2 = R
Hs = V2/Req = V2/2R
Hp = V2/Req = (V2)/(R/2)
Hs / Hp = [V2/2R]/[ (V2)/(R/2)]
Hs / Hp = 1/4
प्रश्न 2 : समान लम्बाई के दो प्रतिरोध तन्तु पहले श्रेणीक्रम में और बाद में समान्तर क्रम में जोड़े जाते है। मुख्य परिपथ में समान धारा प्रवाहित होती है तो दोनों स्थितियों में क्षय शक्ति का अनुपात ज्ञात करो ?
(a) 1:4
(b) 4:1
(c) 1:2
(d) 2:1
उत्तर : (d) 2:1
प्रश्न 3 : एक तार का 30°C पर प्रतिरोध 3.1Ω है और 100°C पर प्रतिरोध 4.5Ω है तो तार के प्रतिरोध का ताप गुणांक ज्ञात करो ?
(a) 0.0064°C-1
(b) 0.0034°C-1
(c) 0.0025°C-1
(d) 0.0012°C-1
उत्तर :(a) 0.0064°C-1
हल : α = (R100 – R30)/(R30 x △t)
α = (4.5 – 3.1)/3.1(100-30)
α = 1.4/3.1 x 70
α = 1.4/217 = 0.0064 °C-1
प्रश्न 4 : एक कुण्डलीं का 100°C ताप पर प्रतिरोध 4.2Ω है तथा इसके पदार्थ के प्रतिरोध का ताप गुणांक 0.004°C-1 है तो 0°C परइसका प्रतिरोध (Ω) में है –
(a) 5
(b) 3
(c) 4
(d) 3.5
उत्तर : (b) 3
हल : Rt = R0(1+ αt)
4.2 = R0(1+0.004 x 100)
R0 = 4.2/1.4 = 3Ω
प्रश्न 5 : एक विद्युत केतली में दो उष्मीय तन्तु है। एक इसे 10 मिनट में उबालता है जबकि दूसरा 15 मिनट में उबालता है। यदि दोनों उष्मीय तन्तु समान्तर क्रम में जोड़े जाए तो केतली में जल कितनी देर में उबलेगा –
(a) 5 मिनट
(b) 25 मिनट
(c) 8 मिनट
(d) 6 मिनट
उत्तर : (d) 6 मिनट
हल : Q = (V2/R1) x 10 = V2 x 15/R2
R1/R2 = 2/3
Q = V2 x 10/R1 = V2.t/(R1R2/R1+R2)
10 = (1 + R1/R2)t = 5t/3
t = 6 मिनट
प्रश्न 6 : Cu-Fe ताप युग्म का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र गर्म संधि के ताप q के साथ परिवर्तित होता है। (ठंडी संधि 0°C पर है) E = 14q – 0.02q2 के रूप में तो उदासीन ताप दिया जायेगा –
(a) 350°C
(b) 400°C
(c) 450°C
(d) 500°C
उत्तर : (a) 350°C
हल : E = 14θ – 0.02 θ2
dE/dθ = 0
θ = 350°C
प्रश्न 7 : एक सूक्ष्म तापान्तर जो कि 30m V प्रति डिग्री तापीय विद्युत वाहक बल के एक तापयुग्म तथा 50 ओम प्रतिरोध के एक गैल्वेनोमीटर के संयोजन से ज्ञात किया जाता है। 3 x 10-7 एम्पियर की न्यूनतम धारा ज्ञात करने के योग्य है तो तापान्तर होगा –
(a) 0.5 डिग्री
(b) 1.0 डिग्री
(c) 1.5 डिग्री
(d) 2.0 डिग्री
उत्तर : (a) 0.5 डिग्री
हल : न्यूनतम वोल्टेज जो कि गैल्वेनोमीटर द्वारा ज्ञात किया जा सकता है
V = IgG = 3 x 10-7 x 50 = 1.5 x 10-5 volt
सूक्ष्मतम तापान्तर जो कि ज्ञात किया जा सकता है
△t = 1.5×10-5/30×10-6 = 0.5°C
प्रश्न 8 : तीन समान प्रतिरोध 10 वाट की शक्ति के साथ विद्युत वाहक बल के स्रोत के सिरों पर जोड़ा जाता है तो क्षय शक्ति वाट में क्या होगी यदि समान प्रतिरोध समान वि.वा.बल के स्रोत के सिरों पर समान्तर क्रम में जोड़ दिया जाए ?
(a) 10
(b) 10/3
(c) 30
(d) 90
उत्तर : (d) 90
श्रेणी क्रम में शक्ति P = V2/3R = 10W
V2 = 30R
समान्तर क्रम में शक्ति = P’ = V2/(R/3) = 30R x 3/R = 90w
प्रश्न 9 : l लम्बाई का एक तार तथा नगण्य आंतरिक प्रतिरोध के तीन सेल श्रेणीक्रम में जोड़े जाते है। धारा के कारण तार का ताप t समय में △T बढ़ता है। N संख्या में समान सेल समान पदार्थ तथा अनुप्रस्थ काट के तार के साथ श्रेणीक्रम में जोड़े जाते है लेकिन इसकी लम्बाई 2L है। अब तार का तापमान समय t के समान मात्रा में △T बढ़ता है। N का मान है –
(a) 4
(b) 6
(c) 8
(d) 9
उत्तर : (b) 6
हल : H = V2t/R
प्रथम स्थिति में
mCp △T = (3E)2t/R . . . . .. . . .. . . समीकरण-1
दूसरी स्थिति में
(2m)Cp△T = (NE)2t/2R . . . . .. . . .. . . समीकरण-2
(चूँकि R µ L)
समीकरण-2 को समीकरण-1 से विभाजित करने पर
2 = (N2/2)/9 = N2 = 36
N = 6