બે એકસમાન પરિમાણ ધરાવતા ધાત્વીય તારોને શ્રેણીમાં જોડવામાં આવેલા છે. જે $\sigma_1$ અને $\sigma_2$ એ આ તારોની અનુક્રમે વાહકતા હોય, તો આ સંયોજનની અસરકારક વાહકતા $..........$ થશે.
  • A$\frac{{{\sigma _1}{\sigma _2}}}{{{\sigma _1} + {\sigma _2}}}$
  • B$\;\frac{{2{\sigma _1}{\sigma _2}}}{{{\sigma _1} + {\sigma _2}}}$
  • C$\;\frac{{{\sigma _1} + {\sigma _2}}}{{2{\sigma _1}{\sigma _2}}}$
  • D$\;\frac{{{\sigma _1} + {\sigma _2}}}{{{\sigma _1}{\sigma _2}}}$
AIPMT 2015,JEE MAIN 2022, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
b
As both metal wires are of identical dimensions, so their length and area of cross-section will be same. Let them be \(l\) and \(A\) respectively. Then the resistance of the first wire is

\(R_{1}=\frac{l}{\sigma_{1} A}\)         ...\((i)\)

and that of the second wire is

\(R_{2}=\frac{l}{\sigma_{2} A}\)        ....\((ii)\)

As they are connected in series, so their effective

resistance is

\(R_{s} =R_{1}+R_{2} \)

\(=\frac{l}{\sigma_{1} A}+\frac{l}{\sigma_{2} A}\)       \( \quad(\text { using }(\mathrm{i}) \text { and (ii) })\)

\(=\frac{l}{A}\left(\frac{1}{\sigma_{1}}+\frac{1}{\sigma_{2}}\right)\)       ....\((iii)\)

If \(\sigma_{\mathrm{eff}}\) is the effective conductivity of the combination, then

\(R_{s}=\frac{2 l}{\sigma_{\mathrm{eff}} A}\)        ....\((iv)\)

Equating eqns. \((iii)\) and \((iv),\) we get

\({\frac{2 l}{\sigma_{\mathrm{eff}} A}=\frac{l}{A}\left(\frac{1}{\sigma_{1}}+\frac{1}{\sigma_{2}}\right)} \)

\({\frac{2}{\sigma_{\mathrm{eff}}}=\frac{\sigma_{2}+\sigma_{1}}{\sigma_{1} \sigma_{2}} \text { or } \sigma_{\mathrm{eff}}=\frac{2 \sigma_{1} \sigma_{2}}{\sigma_{1}+\sigma_{2}}}\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    બે ગૂંચળાઓને જ્યારે સમાન ઉદ્દગમ સાથે જોડતાં સમાન ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરવા માટે અનુક્રમે $20$ મીનીટ અને $60$ મીનીટ સમય લાગે છે. જે તેઓને સમાન ઉદ્દગમ સાથે સમાંતર ગોઠવણમાં જોડવામાં આવે તો સમાન પ્રમાણમાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરવા માટ લાગતો સમય ........... મીનીટ હશે.
    View Solution
  • 2
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $25\, {cm}$ લંબાઈ અને $3\, {mm}^{2}$ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા કોપર$(Cu)$ ના સળિયાને બીજા સમાન એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ ના સળિયા સાથે જોડેલ છે. $A$ અને $B$ બિંદુ વચ્ચેનો સમતુલ્ય અવરોધ (${m} \Omega$ માં) શોધો. 

    (કોપરની અવરોધકતા $=1.7 \times 10^{-8}\, \Omega \,{m}$, એલ્યુમિનિયમની અવરોધકતા $=2.6 \times 10^{-8}\, \Omega \,{m}$ લો)

    View Solution
  • 3
    $l$ લંબાઈ અને $A$ આડછેડનું ક્ષેત્રફળ અને $\rho $ ઘનતા ધરાવતા તારની વચ્ચે $V$ વૉલ્ટેજની બેટરી લગાવતા તેમાંથી પ્રવાહ પસાર થાય છે. જો સમાન દ્રવયના બનેલા બમણી લંબાઈ અને અડધા આડછેડનું ક્ષેત્રફળ વાળા તાર વચ્ચે આ બેટરી લગાવતા તેમાંથી કેટલો પ્રવાહ પસાર થાય?
    View Solution
  • 4
    એક વિદ્યુતપરિપથમાં $100\,\Omega$ અને $200\,\Omega$ નો અવરોધ ધરાવતા બે અવરોધોને સમાંતરમાં જોડવામાં આવેલ છે. આપેલા સમયમાં $100 \Omega$ ના અવરોધમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મીય ઊર્જા અને તે $200 \Omega$ ના અવરોઘમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મીય ઊર્જાનો ગુણોત્તર હશે.
    View Solution
  • 5
    તારમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ $I = 2t + 3{t^2}$ હોય,તો $2\, sec$ થી $3\, sec$ ના ગાળામાં કેટલા .............. $C$ વિદ્યુતભાર પસાર થાય?
    View Solution
  • 6
    $800\,^oC$ તાપમાને હીટરનો પાવર $500\,W$ છે. તો $200\,^oC$ તાપમાને પાવર કેટલા .............. $W$ હશે ? તેનો $\alpha$ = $4 \times 10^{-4}/\,^oC$.
    View Solution
  • 7
    આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે પોટેન્શિયોમીટરનો પરિપથ ગોઠવવામાં આવ્યો છે. પોટેન્શિયોમીટરના તાર પર વિદ્યુતસ્થિતિમાન પ્રચલન $K\, V/cm $ છે અને જ્યારે દ્રીમાર્ગી કળ બંધ હોય ત્યાંરે પરિપથમાં રહેલ એમિટર $1\,A $ દર્શાવે છે. જયારે કળ ટર્મિનલ $(i)\;1$ અને $2\;$ $(ii)\;1$ અને $ 3$ વચ્ચે જોડવામા આવે ત્યારે તટસ્થ લંબાઇ અનુક્રમે $l_1$ અને $l_2$ મળે છે. તો અવરોધ $R$ અને $X$ નું મૂલ્ય $ohm$ માં અનુક્રમે કેટલું હશે?
    View Solution
  • 8
    વિદ્યુતપ્રવાહ એ દિશા અને મુલ્ય બંને ધરાવે છે. તો તેને શું કહે છે.
    View Solution
  • 9
    $50\,\Omega $ અને $100\,\Omega $ ના અવરોધને શ્રેણીમાં જોડીને $2.4\, V$ ની બેટરી સાથે જોડવામાં આવે છે.$100\, Ω $ ના વોલ્ટમીટરને $100\,Ω$ અવરોધ સાથે જોડતાં વોલ્ટમીટરનું અવલોકન કેટલા ........... $V$ થાય?
    View Solution
  • 10
    એક પ્રયોગમાં બેટરીના બે છેડા વચ્ચેના વિધુતસ્થીતિમાનના તફાવત વિરુદ્ધ પરીપથના પ્રવાહનો આલેખ દોરવામાં આવે છે. તો બેટરીનો આંતરીક વાહકત્વ .... હશે.
    View Solution