Bihar Board 12th Physics Objective Answers Chapter 14 अर्द्धचालक इलेक्ट्रॉनिकी : पदार्थ, युक्तियाँ तथा सरल परिपथ

Bihar Board 12th Physics Objective Questions and Answers

Bihar Board 12th Physics Objective Answers Chapter 14 अर्द्धचालक इलेक्ट्रॉनिकी : पदार्थ, युक्तियाँ तथा सरल परिपथ

प्रश्न 1.
परम शून्य पर, Si किस रूप में कार्य करता है’
(a) धातु
(b) अर्धचालक
(c) विद्युतरोधी
(d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर-
(c) विद्युतरोधी

प्रश्न 2.
ठोसों में बैण्ड संरचना की अभिव्यक्ति किस कारण होती है ?
(a) हाइजनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के कारण
(b) पाउली के अपवर्जन सिद्धांत के कारण
(c) बोर के अनुरूपता सिद्धांत के कारण
(d) बोल्ट्जमान नियम के कारण
उत्तर-
(b) पाउली के अपवर्जन सिद्धांत के कारण

प्रश्न 3.
उस प्रकाश की तरंगदैर्ध्य बताएँ जो डायमण्ड (हीरा) के संयोजकता बैण्ड से चालन बैण्ड में इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित कर सकती है। ऊर्जा अन्तराल 5.50 ev है।
(a) 226 nm
(b) 312 nm
(c) 5432 nm
(d) 550 nm
उत्तर-
(a) 226 nm
(a) ऊर्जा अन्तराल, Eg = \(\frac{h c}{\lambda}\) ; \(\lambda=\frac{h c}{E_{g}}\)
यहाँ, ऊर्जा अन्तराल = 5.50 eV
hc = 1240 eV nm लेकर
∴ \(\lambda=\frac{1240 \mathrm{eV} \mathrm{nm}}{5.5 \mathrm{eV}}=226 \mathrm{nm}\)

प्रश्न 4.
आबन्धन का वह प्रकार जो विद्युत के अच्छे चालकों में होता है
(a) वान्डर वाल
(b) सहसंयोजी
(c) आयनिक
(d) धात्विक |
उत्तर-
(d) धात्विक |

प्रश्न 5.
शुद्ध अर्धचालक में, चालक इलेक्ट्रॉनों की संख्या 6 × 10¹⁸ प्रति घन मी है। 1 cm × 1 cm × 1 mm आकार के नमूने में कितने होल । होंगे?
(a) 3 × 10¹⁰
(b) 6 × 10¹¹
(c) 3 × 10¹¹
(d) 6 × 10¹⁰
उत्तर-
(b) 6 × 10¹¹

प्रश्न 6.
यदि एण्टिमनी की कम मात्रा को जर्मेनियम क्रिस्टल में मिलाया जाता है, तो
(a) इसका प्रतिरोध बढ़ जाता है।
(b) यह p-प्रकार का अर्धचालक बन जाता है।
(c) अर्धचालक में होल की अपेक्षा मुक्त इलेक्ट्रॉन अधिक होंगे।
(d) इनमें से कोई नहीं। |
उत्तर-
(c) अर्धचालक में होल की अपेक्षा मुक्त इलेक्ट्रॉन अधिक होंगे।

प्रश्न 7.
n-प्रकार के अर्धचालक में जब सभी दाता अवस्थाएँ भर जाती हैं, तो दाता अवस्थाओं में कुल आवेश घनत्व हो जाता है –
(a) 1
(b) >1
(c) < 1, किन्तु शून्य नहीं (d) शून्य उत्तर- (b) >1

प्रश्न 8.
एक अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन एवं होल सान्द्रता 6 x 10⁸ प्रति मी के बराबर है। निश्चित अशुद्धता के साथ मादन (अपमिश्रण) करने पर, इलेक्ट्रॉन सान्द्रता 9 × 10¹² प्रति मी³ बढ़ जाती है। नई होल सान्द्रता होगी –
(a) 2 × 10⁴ प्रति मी³
(b) 2 × 10² प्रति मी³
(c) 4 × 10⁴ प्रति मी³
(d) 4 × 10² प्रति मी³
उत्तर-
(c) 4 × 10⁴ प्रति मी³
(c) चूँकि, n_en_h = ni² ,
यहाँ n_i = 6 × 10⁸ प्रति मी एवं n_e = 9 × 10¹² प्रति मी³
∴ \(n_{h}=\frac{n_{i}}{n_{e}}=\frac{\left(6 \times 10^{8}\right)^{2}}{9 \times 10^{12}}=4 \times 10^{4}\) प्रति मी³

प्रश्न 9.
निम्न में से कौन-सा कथन किसी डायोड के अवक्षय क्षेत्र (Depletion region) के लिए सही नहीं है ?
(a) यहाँ गतिशील आवेश होते हैं।
(b) होल एवं इलेक्ट्रॉन की बराबर संख्या होती है, जो क्षेत्र को उदासीन बनाती है।
(c) होल एवं इलेक्ट्रॉन का पुन:संयोजन होता है।
(d) इनमें से कोई भी नहीं।
उत्तर-
(a) यहाँ गतिशील आवेश होते हैं।

प्रश्न 10.
0.3 V का विभव प्राचीर p-n संधि में स्थित है। यदि अवक्षय क्षेत्र 1µm चौड़ा हो, तो इस क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र की तीव्रता क्या होगी?
(a) 2 × 10⁵ V m^-1
(b) 3 × 10⁵ V m^-1
(c) 4 × 10⁵ V m^-1
(d) 5 × 10⁵ V m^-1
उत्तर-
(b) 3 × 10⁵ V m^-1
(b) विद्युत क्षेत्र, \(E=\frac{V}{d}=\frac{0.3}{1 \times 10^{-6}}=3 \times 10^{5} \mathrm{Vm}^{-1}\)

प्रश्न 11.
अग्र एवं पश्च अभिनति सिलिकॉन p-n संधि में आवेश वाहकों की गति के लिए प्रभावी क्रियाविधि है –
(a) अग्र अभिनति में अनुगमन, पश्च अभिनति में विसरण
(b) अग्र अभिनति में विसरण, पश्च अभिनति में अनुगमन
(c) अग्र एवं पश्च अभिनति दोनों में विसरण
(d) अग्र एवं पश्च अभिनति दोनों में अनुगमन
उत्तर-
(b) अग्र अभिनति में विसरण, पश्च अभिनति में अनुगमन

प्रश्न 12.
संधि डायोड में विकसित विभव प्राचीर किसके प्रवाह का विरोध करता है?
(a) केवल दोनों क्षेत्रों में अल्पसंख्यक वाहकों का
(b) केवल बहुसंख्यक वाहकों का
(c) p क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों का
(d) p क्षेत्र में होलों का
उत्तर-
(b) केवल बहुसंख्यक वाहकों का

प्रश्न 13.
p-n संधि में बिना मुक्त इलेक्ट्रॉनों एवं होलों वाला क्षेत्र है –
(a) n-क्षेत्र
(b) p-क्षेत्र
(c) अवक्षय क्षेत्र
(d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर-
(c) अवक्षय क्षेत्र

प्रश्न 14.
यदि V_A <V_B तो बिंदुओं A एवं B के मध्य चित्र में दर्शाए गए परिपथ का समतुल्य प्रतिरोध होगा –

(a) 10Ω
(b) 20Ω
(c) 5Ω
(d) 40Ω
उत्तर-
(b) 20Ω

प्रश्न 15.
चित्र में दर्शाए गए परिपथ में दो डायोडों में से प्रत्येक का अग्र प्रतिरोध 30Ω तथा पीछे की ओर का प्रतिरोध अनन्त है। यदि बैटरी 3V की है, तो 50Ω प्रतिरोध में से धारा (ऐम्पियर में ) होगी?

(a) शून्य
(b) 0.01
(c) 0.02
(d) 0.03
उत्तर-
(c) 0.02
(c) परिपथ में ऊपरी डायोड D₁ पश्च अभिनत है तथा निचला डायोड D₂ अग्र अभिनत है। इस प्रकार ऊपरी डायोड संधि में धारा नहीं . होगी। प्रभावी परिपथ चित्र में दर्शाएं गए अनुसार होगा।

प्रश्न 16.
परम शून्य ताप पर, संयोजकता बैण्ड पूर्णतः घिरा होता है
(a) 4N संयोजकता इलेक्ट्रॉनों द्वारा
(b) 4N ऊर्जा स्तरों द्वारा
(c) 2N संयोजकता इलेक्ट्रॉनों द्वारा
(d) 2N ऊर्जा स्तरों द्वारा
उत्तर-
(a) 4N संयोजकता इलेक्ट्रॉनों द्वारा

प्रश्न 17.
पूर्ण तरंग संधि डायोड दिष्टकारी में निवेशी ए.सी. (ac) का rms मान 20 V है। प्रयुक्त ट्रांसफॉर्मर 1 : 2 अनुपात के प्राथमिक एवं द्वितीयक फेरे वाला उच्चायी ट्रांसफॉर्मर है । दिष्टीकृत निर्गत में dc वोल्टेज होगा
(a) 12V
(b) 24V
(c) 36V
(d) 42V
उत्तर-
(c) 36V
(c) यहाँ, निवेश V_rms = 20 V .
निवेशी वोल्टेज का शिखर मान
\(V_{0}=\sqrt{2} V_{r m s}=\sqrt{2} \times 20=28.28 \mathrm{V}\)

प्रश्न 18.
50 Hz मुख्य आवृत्ति से संचालित होने वाले किसी अर्द्ध तरंग दिष्टकारी परिपथ में, उर्मिका में मौलिक होगी –
(a) 25 Hz
(b) 50 Hz
(c) 70.7 Hz
(d) 100 Hz
उत्तर-
(b) 50 Hz

प्रश्न 19.
जेनर डायोड की नियमन (Regulation) क्रिया के दौरान क्या होता
(a) श्रेणी प्रतिरोध (R_s) में धारा परिवर्तित होती है।
(b) जेनर के द्वारा दिया गया प्रतिरोध परिवर्तित हो जाता है ।
(c) जेनर प्रतिरोध नियत होता है।
(d) (a) एवं (b) दोनों
उत्तर-
(d) (a) एवं (b) दोनों

प्रश्न 20.
एक p-n संधि डायोड को 2.5ev के बैण्ड अन्तराल वाले अर्धचालक से बनाया गया है। सिग्नल तरंगदैर्ध्य क्या होगी?
(a) 6000 Å
(b) 6000 nm
(c) 4000 nm
(d) 5000 Å
उत्तर-
(d) 5000 Å
(d) जब आपतित फोटॉन की ऊर्जा बैण्ड अन्तराल से अधिक या बराबर होती है केवल तभी संसूचन होता है ।

प्रश्न 21.
p-n-p ट्रांजिस्टर परिपथ में, संग्राहक धारा 10 mA है । यदि 90% होल संग्राहक तक पहुँचते हैं, तो क्रमशः उत्सर्जक एवं आधार धाराएं होंगी –
(a) 10 mA, 1 mA
(b) 22 mA, 11 mA
(c) 11 mA, 1 mA
(d) 20 mA, 10 mA
उत्तर-
(c) 11 mA, 1 mA

प्रश्न 22.
जब p-n संधि डायोड में वोल्टेज ड्रॉप 0.65 V से 0.70 V तक बढ़ जाता है, तो डायोड धारा में परिवर्तन 5 mA होता है । डायोड का गतिक प्रतिरोध क्या होगा?
(a) 20Ω
(b) 50Ω
(c) 10Ω
(d) 80Ω
उत्तर-
(c) 10Ω

प्रश्न 23.
द्विध्रुवीय संधि ट्रांजिस्टर के भारी एवं हल्के मादित क्षेत्र क्रमशः हैं
(a) आधार एवं उत्सर्जक
(b) आधार एवं संग्राहक
(c) उत्सर्जक एवं आधार
(d) संग्राहक एवं उत्सर्जक
उत्तर-
(c) उत्सर्जक एवं आधार

प्रश्न 24.
एक प्रवर्धक का वोल्टेज लाभ 100 है । dB में वोल्टेज लाभ क्या होगा?
(a) 20 dB
(b) 40 dB
(c) 30 dB
(d) 50 dB
उत्तर-
(b) 40 dB

प्रश्न 25.
एक ट्रांजिस्टर का धारा लाभ 30 है । यदि संग्राहक प्रतिरोध 6 ke हो, निवेशी प्रतिरोध हो, 1 kΩ हो तो इसका वोल्टेज लाभ क्या होगा?
(a) 90
(b) 180
(c) 45
(d) 360
उत्तर-
(b) 180
(b) वोल्टता धारा = धारा लाभ × प्रतिरोध लाभ
धारा लाभ \(\times \frac{R_{C}}{R_{1}}=30 \times \frac{6}{1}=180\)

प्रश्न 26.
उभयनिष्ठ उत्सर्जक विधा में जुड़े ट्रांजिस्टर में, Rc = 4k2,
R₁ = 1.k2, I_c = 1 mA एवं I_B = 20 μA है। वोल्टेज लाभ होगा
(a) 100
(b) 200
(c) 300
(d) 400
उत्तर-
(b) 200

प्रश्न 27.
एक दोलित्र और कुछ नहीं होता बल्कि एक प्रवर्धक होता है जिसमें
(a) अधिक लाभ होता है।
(b) धनात्मक पुनर्भरण होता है।
(c) कोई पुनर्भरण नहीं होता है।
(d) ऋणात्मक पुनर्भरण होता है।
उत्तर-
(b) धनात्मक पुनर्भरण होता है।

प्रश्न 28.
उस उभयनिष्ठ उत्सर्जक प्रवर्धक में वोल्टेज लाभ क्या है, जहाँ निवेशी प्रतिरोध 3Ω तथा लोड प्रतिरोध 24Ω एवं B = 61 है ?
(a) 8.4
(b) 488
(c) 240
(d) 0
उत्तर-
(b) 488
(b) वोल्टता लाभ, \(A_{V}=\beta \frac{R_{0}}{R_{i}}=\frac{61 \times 24}{3}=488\)
चूँकि ट्रांसफॉर्मर, ट्रांसफॉर्मर अनुपात् 1: 2 वाला उच्चायी ट्रांसफॉर्मर होता है, डायोड में लगाए गए ट्रांसफॉर्मर के निर्गत वोल्टेज का अधिकतम मान होगा

प्रश्न 29.
NAND गेट के संयोजन को चित्र में दर्शाया गया है। समतुल्य परिपथ होगा –

(a) AND गेट
(b) NOR गेट
(c) OR गेट
(d) NOT गेट
उत्तर-
(c) OR गेट

प्रश्न 30.
बूलियन बीजगणित (Algebra) आवश्यक रूप से किस पर आधारित होता है ?
(a) संख्या
(b) सत्यता
(c) तर्क
(d) प्रतीक
उत्तर-
(c) तर्क

प्रश्न 31.
चार लॉजिक गेटों के प्रतीकात्मक प्रदर्शन यहाँ दिये गये हैं । OR, NOT एवं NAND के लिए तर्क प्रतीक क्रमशः हैं

(a) (iv), (i), (iii)
(b) (iv), (ii), (i)
(c) (i), (iii), (iv)
(d) (iii), (iv), (ii)
उत्तर-
(b) (iv), (ii), (i)

प्रश्न 32.
बूलियन बीजगणित में, यदि A = 1 तथा B = 0, तो A + B̄ का मान होगा –
(a) A
(b) AB
(c) A+ B
(d) (a) एवं (c) दोनों
उत्तर-
(d) (a) एवं (c) दोनों

प्रश्न 33.
बाइनरी संख्या (11010.101)₂ के समतुल्य दशमलव है
(a) 9.625
(b) 25.265
(c) 26.625
(d) 26.265
उत्तर-
(d) 26.265

प्रश्न 34.
एक 220 Vac सप्लाई को चित्र में दर्शाए गए अनुसार A एवं B बिन्दुओं के बीच जोड़ा जाता है। संधारित्र में विभवान्तर V क्या होगा?

(a) 220 V
(b) 110 V
(c) 0 V
(d) 220 12 V
उत्तर-
(d) 220 12 V

प्रश्न 35.
होल (कोटर) है –
(a) इलेक्ट्रॉन का प्रतिकण
(b) जब एक इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बन्ध को छोड़ता है तो उत्पन्न होने वाला रिक्त स्थान
(c) मुक्त इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति
(d) कृत्रिम रूप से उत्पन्न कण
उत्तर-
(b) जब एक इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बन्ध को छोड़ता है तो उत्पन्न होने वाला रिक्त स्थान