ઇલેક્ટ્રોનિક્સના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો (4311102) - ઉનાળુ 2024 સોલ્યુશન

પ્રશ્ન 1 [14 ગુણ]

#

દસમાંથી કોઈપણ સાત પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

પ્રશ્ન 1(1) [2 ગુણ]

#

રેઝીસ્ટરની વ્યાખ્યા આપો અને તેનો એકમ જણાવો.

જવાબ: રેઝીસ્ટર એ એક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક છે જે વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રવાહનો વિરોધ કરે છે. તેનો એકમ ઓહમ (Ω) છે.

કોષ્ટક: રેઝીસ્ટરના ગુણધર્મો

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “રેઝીસ્ટર્સ વિરોધ કરે પ્રવાહ” (ROP)

પ્રશ્ન 1(2) [2 ગુણ]

#

એક્ટીવ અને પેસીવ કમ્પોનન્ટના બે-બે ઉદાહરણ આપો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોનું વર્ગીકરણ

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “TARD” - Transistors And Resistors Differ

પ્રશ્ન 1(3) [2 ગુણ]

#

કોઈપણ બે અર્ધવાહક ઉપકરણોના સિમ્બોલ દોરો.

જવાબ:

આકૃતિ:

graph TD
    subgraph "Diode"
    A[+] --- B["|<]----- C[-]
    end
    subgraph "NPN Transistor"
    D[C] --- E --- F[E]
    G[B] --- E
    end

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ડાયોડ દિશા આપે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર ટ્રાન્સફર કરે”

પ્રશ્ન 1(4) [2 ગુણ]

#

ઈન્ટ્રીસીક અને એક્સટ્રીસીક અર્ધવાહક વચ્ચેનો તફાવત લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઈન્ટ્રીસીક વિરુદ્ધ એક્સટ્રીસીક અર્ધવાહક

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “શુદ્ધ ઈન, ડોપ્ડ એક્સ”

પ્રશ્ન 1(5) [2 ગુણ]

#

LED નું આખું નામ _________________.

જવાબ: LED નું આખું નામ Light Emitting Diode છે.

આકૃતિ:

graph LR
    A[Light] --> B[Emitting] --> C[Diode]
    style A fill:#f96,stroke:#333
    style B fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#f9f,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પ્રકાશ ઉત્સર્જિત ડાયોડ” (LED)

પ્રશ્ન 1(6) [2 ગુણ]

#

ફોટો ડાયોડના બે ઉપયોગો જણાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ફોટો-ડાયોડના ઉપયોગો

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પ્રકાશ સેન્સિંગ કમ્યુનિકેશન” (LSC)

પ્રશ્ન 1(7) [2 ગુણ]

#

ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પ્રકારોની યાદી બનાવો અને તેમના પ્રતીકો દોરો.

જવાબ:

ટ્રાન્ઝિસ્ટરના પ્રકારો:

1. NPN ટ્રાન્ઝિસ્ટર
2. PNP ટ્રાન્ઝિસ્ટર

આકૃતિ:

graph TD
    subgraph "NPN"
    A[C] --- B --- C[E]
    D[B] --- B
    end
    subgraph "PNP"
    E[E] --- F --- G[C]
    H[B] --- F
    end

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “Not Pointing iN, Pointing outP”

પ્રશ્ન 1(8) [2 ગુણ]

#

જર્મેનિયમ અને સિલિકોન ડાયોડના ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપનું મૂલ્ય આપો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ મૂલ્યો

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “જર્મેનિયમ ત્રણ, સિલિકોન સાત” (0.3V, 0.7V)

પ્રશ્ન 1(9) [2 ગુણ]

#

_________________ ડાયોડનો ઉપયોગ લાઇટ ડિટેક્ટર તરીકે થઈ શકે છે.

જવાબ: ફોટોડાયોડનો ઉપયોગ લાઇટ ડિટેક્ટર તરીકે થઈ શકે છે.

આકૃતિ:

graph LR
    A[Light] -->|detected by| B[Photodiode]
    B -->|generates| C[Current]
    style A fill:#ff9,stroke:#333
    style B fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ફોટો શોધે પ્રકાશ” (PDL)

પ્રશ્ન 1(10) [2 ગુણ]

#

કોઈલના Q-factor ની વ્યાખ્યા લખો.

જવાબ: Q-factor (ક્વોલિટી ફેક્ટર) એ કોઈલના ઇન્ડક્ટિવ રિએક્ટન્સનો તેના રેઝિસ્ટન્સ સાથેનો ગુણોત્તર છે, જે સૂચવે છે કે તે કેટલી કાર્યક્ષમતાથી ઊર્જા સંગ્રહિત કરે છે.

કોષ્ટક: Q-Factor

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ગુણવત્તા બરાબર રિએક્ટન્સ વિભાજિત પ્રતિરોધ” (QRR)

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

#

રેઝીસ્ટરનો કલર કોડીંગ સમજાવો.

જવાબ:

રેઝીસ્ટર કલર કોડિંગ રંગીન પટ્ટીઓનો ઉપયોગ કરે છે જે પ્રતિરોધ મૂલ્ય અને ટોલરન્સ દર્શાવે છે.

કોષ્ટક: રેઝીસ્ટર કલર કોડ

4-બેન્ડ રેઝિસ્ટર માટે:

• પ્રથમ બેન્ડ: પ્રથમ અંક
• બીજી બેન્ડ: બીજો અંક
• ત્રીજી બેન્ડ: ગુણાંક
• ચોથી બેન્ડ: ટોલરન્સ

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “Bad Boys Race Our Young Girls But Violet Generally Wins” (રંગોના ક્રમમાં: કાળો, બ્રાઉન, લાલ, નારંગી, પીળો, લીલો, વાદળી, જાંબલી, ગ્રે, સફેદ)

પ્રશ્ન 2(અ) અથવા [3 ગુણ]

#

લાઈટ ડિપેન્ડન્ટ રેઝીસ્ટર તેની લાક્ષણિકતાઓ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

LDR એક રેઝિસ્ટર છે જેનો પ્રતિરોધ પ્રકાશની તીવ્રતા વધે ત્યારે ઘટે છે.

LDR ની લાક્ષણિકતાઓ:

કોષ્ટક: LDR ગુણધર્મો

આકૃતિ:

graph TD
    A[Increase Light] -->|Causes| B[Decrease Resistance]
    C[Decrease Light] -->|Causes| D[Increase Resistance]
    style A fill:#ff9,stroke:#333
    style B fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#999,stroke:#333
    style D fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પ્રકાશ વધે, અવરોધ ઘટે” (LVAG)

પ્રશ્ન 2(બ) [3 ગુણ]

#

કેપેસિટરનું વર્ગીકરણ વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

કેપેસિટર્સને ડાયઇલેક્ટ્રિક મટીરિયલ અને બાંધકામના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

કોષ્ટક: કેપેસિટર વર્ગીકરણ

આકૃતિ:

graph TD
    A[Capacitors] --> B[Fixed]
    A --> C[Variable]
    B --> D[Ceramic]
    B --> E[Electrolytic]
    B --> F[Polyester/Film]
    C --> G[Air Gang]
    C --> H[Trimmer]
    style A fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “CEPT” (Ceramic, Electrolytic, Polyester, Tantalum)

પ્રશ્ન 2(બ) અથવા [3 ગુણ]

#

ઈન્ડક્ટરનું વર્ગીકરણ વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

ઇન્ડક્ટર્સને કોર સામગ્રી અને બાંધકામના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

કોષ્ટક: ઇન્ડક્ટર વર્ગીકરણ

આકૃતિ:

graph TD
    A[Inductors] --> B[Air Core]
    A --> C[Iron Core]
    A --> D[Ferrite Core]
    A --> E[Toroidal]
    style A fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “હવા લોખંડ ફેરાઇટ ટોરોઇડ” (AIFT)

પ્રશ્ન 2(ક) [4 ગુણ]

#

ફેરાડેનો ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટીક ઈન્ડક્શનના નિયમો લખો તથા સમજાવો.

જવાબ:

ફેરાડેનો પ્રથમ નિયમ: જ્યારે વાહક સાથે જોડાયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય છે, ત્યારે વાહકમાં EMF પ્રેરિત થાય છે.

ફેરાડેનો બીજો નિયમ: પ્રેરિત EMFનો પરિમાણ ચુંબકીય ફ્લક્સના પરિવર્તનના દરના સમપ્રમાણમાં હોય છે.

કોષ્ટક: ફેરાડેના નિયમોનો સારાંશ

આકૃતિ:

graph LR
    A[Moving Magnet] -->|Creates| B[Changing Magnetic Field]
    B -->|Induces| C[EMF in Conductor]
    style A fill:#f96,stroke:#333
    style B fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#ff9,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય, વિદ્યુત પ્રવાહ પેદા થાય” (CMFCEC)

પ્રશ્ન 2(ક) અથવા [4 ગુણ]

#

કેપેસિટરના સ્પેસિફીકેશન લખો તથા કોઈ પણ બે વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

કેપેસિટરના સ્પેસિફિકેશન:

1. કેપેસિટન્સ મૂલ્ય
2. વોલ્ટેજ રેટિંગ
3. ટોલરન્સ
4. લીકેજ કરંટ
5. તાપમાન ગુણાંક

વિગતવાર સમજૂતી:

કેપેસિટન્સ મૂલ્ય: દર વોલ્ટ પર કેપેસિટર કેટલો ચાર્જ સંગ્રહિત કરી શકે છે, જે ફેરડ (F)માં માપવામાં આવે છે.

વોલ્ટેજ રેટિંગ: મહત્તમ વોલ્ટેજ જે કેપેસિટરને નુકસાન કર્યા વિના લાગુ કરી શકાય છે.

કોષ્ટક: કેપેસિટર સ્પેસિફિકેશન

આકૃતિ:

graph TD
    A[Capacitor Specifications] --> B[Capacitance Value]
    A --> C[Voltage Rating]
    A --> D[Tolerance]
    A --> E[Leakage Current]
    A --> F[Temperature Coefficient]
    style A fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “કેપેસિટર્સ વૉલ્ટેજ ટોલરન્ટ ઓફ લો ટેમ્પરેચર” (CVTLT)

પ્રશ્ન 2(ડ) [4 ગુણ]

#

47Ω±5% મા​ટે કલર કોડ લખો.

જવાબ:

47Ω±5% રેઝિસ્ટર માટે, કલર બેન્ડ્સ આ છે:

કોષ્ટક: 47Ω±5% માટે કલર બેન્ડ્સ

આકૃતિ:

graph LR
    A[Yellow] -->|4| B[Violet] -->|7| C[Black] -->|×10⁰| D[Gold] -->|±5%| E[47Ω±5%]
    style A fill:#ff9,stroke:#333
    style B fill:#f0f,stroke:#333
    style C fill:#000,stroke:#fff
    style D fill:#fd0,stroke:#333
    style E fill:#fff,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પીળો જાંબલી કાળો સોનેરી” (રંગોનો ક્રમ)

પ્રશ્ન 2(ડ) અથવા [4 ગુણ]

#

આપેલ કલર કોડ માટે રેઝીસ્ટરની કિંમત તથા ટોલરન્સ શોધો: Brown, Black, yellow.

જવાબ:

કોષ્ટક: Brown, Black, Yellow નું અર્થઘટન

ગણતરી: 1લો અંક: 1 2જો અંક: 0 ગુણાંક: 10⁴

મૂલ્ય = 10 × 10⁴ = 100,000Ω = 100kΩ

4થી બેન્ડનો અભાવ એટલે ±20% ટોલરન્સ

આકૃતિ:

graph LR
    A[Brown] -->|1| B[Black] -->|0| C[Yellow] -->|×10⁴| D[100kΩ ±20%]
    style A fill:#a52a2a,stroke:#333
    style B fill:#000,stroke:#fff
    style C fill:#ff0,stroke:#333
    style D fill:#fff,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “બ્રાઉન બ્લેક યલો” (BBY)

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

#

ડોપિંગની વ્યાખ્યા લખો. ડોપિંગથી બનતા અર્ધવાહકોના નામ તથા ઉદાહરણ આપો.

જવાબ:

ડોપિંગ એ શુદ્ધ અર્ધવાહકમાં અશુદ્ધિઓ ઉમેરવાની પ્રક્રિયા છે જે તેના વિદ્યુત ગુણધર્મોને સંશોધિત કરે છે.

કોષ્ટક: ડોપ્ડ અર્ધવાહકો

આકૃતિ:

graph TD
    A[Pure Semiconductor] --> B[Add Trivalent Impurity] --> C[P-type]
    A --> D[Add Pentavalent Impurity] --> E[N-type]
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#f96,stroke:#333
    style E fill:#99f,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પોઝિટિવમાં પ્લસ હોલ્સ, નેગેટિવમાં નંબર ઇલેક્ટ્રોન્સ” (PHNE)

પ્રશ્ન 3(અ) અથવા [3 ગુણ]

#

વ્યાખ્યા લખો: રીપલ ફેક્ટર, પીક ઈનવર્સ વોલ્ટેજ, રેક્ટીફીકેશન એફીસીયન્સી.

જવાબ:

કોષ્ટક: રેક્ટિફાયર પદો

આકૃતિ:

graph TD
    A[Rectifier Parameters] --> B[Ripple Factor]
    A --> C[Peak Inverse Voltage]
    A --> D[Rectification Efficiency]
    style A fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “રિપલ્સ પીક એફિશિયન્ટલી” (RPE)

પ્રશ્ન 3(બ) [3 ગુણ]

#

ક્રિસ્ટલ ડાયોડનું કાર્ય સમજાવો.

જવાબ:

ક્રિસ્ટલ ડાયોડ એ પોઇન્ટ-કોન્ટેક્ટ ડાયોડ છે જે અર્ધવાહક ક્રિસ્ટલ સાથે બનાવવામાં આવે છે.

કોષ્ટક: ક્રિસ્ટલ ડાયોડના ગુણધર્મો

આકૃતિ:

graph LR
    A[RF Signal] --> B[Crystal Diode] --> C[Rectified Signal]
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style B fill:#f96,stroke:#333
    style C fill:#9f9,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ક્રિસ્ટલ શોધે રેડિયો ફ્રીક્વન્સી” (CDRF)

પ્રશ્ન 3(બ) અથવા [3 ગુણ]

#

ફોટોડાયોડનું કાર્ય સમજાવો.

જવાબ:

ફોટોડાયોડ રિવર્સ બાયસમાં ઓપરેટ કરવામાં આવે ત્યારે પ્રકાશ ઊર્જાને વિદ્યુત પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

કોષ્ટક: ફોટોડાયોડની લાક્ષણિકતાઓ

આકૃતિ:

graph TD
    A[Light] -->|Strikes| B[PN Junction]
    B -->|Creates| C[Electron-Hole Pairs]
    C -->|Produces| D[Current Flow]
    style A fill:#ff9,stroke:#333
    style D fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પ્રકાશ આવે, કરંટ જાય” (LICO)

પ્રશ્ન 3(ક) [4 ગુણ]

#

સર્કિટ તથા વેવફોર્મ દોરી હાફ-વેવ રેક્ટીફાયર સમજાવો.

જવાબ:

હાફ-વેવ રેક્ટિફાયર AC ને પલ્સેટિંગ DCમાં રૂપાંતરિત કરે છે, માત્ર પોઝિટિવ હાફ સાયકલ દરમિયાન પ્રવાહને પસાર કરીને.

સર્કિટ ડાયાગ્રામ:

graph LR
    A[AC Input] --- B[Transformer] --- C[Diode] --- D[Load Resistor] --- E[Ground]
    E --- A
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style D fill:#f96,stroke:#333

વેવફોર્મ્સ:

graph TD
    subgraph "Input AC"
    A[+Vp] --- B[(0)] --- C[-Vp]
    end
    subgraph "Output DC"
    D[+Vp] --- E[(0)] --- F[(0)]
    end
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#9cf,stroke:#333
    style D fill:#f96,stroke:#333

કોષ્ટક: હાફ-વેવ રેક્ટિફાયરની લાક્ષણિકતાઓ

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “અર્ધ તરંગ અર્ધ પસાર” (HWPH)

પ્રશ્ન 3(ક) અથવા [4 ગુણ]

#

સર્કિટ તથા વેવફોર્મ દોરી ફુલ-વેવ રેક્ટીફાયર સમજાવો.

જવાબ:

ફુલ-વેવ રેક્ટિફાયર AC ઇનપુટના બંને અર્ધ ભાગોને પલ્સેટિંગ DC આઉટપુટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

સર્કિટ ડાયાગ્રામ (બ્રિજ પ્રકાર):

graph TD
    A[AC Input] --- B[D1]
    A --- C[D3]
    B --- D[D2] --- E[+Output]
    C --- F[D4] --- G[-Output]
    E --- H[Load] --- G
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style H fill:#f96,stroke:#333

વેવફોર્મ્સ:

graph TD
    subgraph "Input AC"
    A[+Vp] --- B[(0)] --- C[-Vp] --- B
    end
    subgraph "Output DC"
    D[+Vp] --- E[(0)] --- D
    end
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#9cf,stroke:#333
    style D fill:#f96,stroke:#333

કોષ્ટક: ફુલ-વેવ રેક્ટિફાયરની લાક્ષણિકતાઓ

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પૂર્ણ તરંગ પૂર્ણ ઉપયોગ” (FWMFU)

પ્રશ્ન 3(ડ) [4 ગુણ]

#

PN-જંક્શન ડાયોડના VI લાક્ષણિકતાઓ આકૃતિ દોરી સમજાવો.

જવાબ:

VI લાક્ષણિકતાઓ:

graph TD
    subgraph "Forward Bias"
    A[Vf] --> B[If]
    end
    subgraph "Reverse Bias"
    C[Vr] --> D[Ir]
    E[Breakdown] --> F[Reverse Current Increases]
    end
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#f96,stroke:#333
    style E fill:#f00,stroke:#333

કોષ્ટક: PN જંક્શન ડાયોડની લાક્ષણિકતાઓ

ફોરવર્ડ બાયસ: P-સાઇડ પર પોઝિટિવ વોલ્ટેજ, થ્રેશોલ્ડ પછી કરંટ સરળતાથી વહે છે. રિવર્સ બાયસ: N-સાઇડ પર પોઝિટિવ વોલ્ટેજ, માત્ર નાનો લીકેજ કરંટ વહે છે.

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ફોરવર્ડ ફ્લો, રિવર્સ રેસ્ટ્રિક્ટ” (FFRR)

પ્રશ્ન 3(ડ) અથવા [4 ગુણ]

#

P-type અને N-type અર્ધવાહક વચ્ચેનો તફાવત લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: P-type vs N-type અર્ધવાહક

આકૃતિ:

graph LR
    subgraph "P-type"
    A[Silicon] --- B[Boron]
    C[Holes] --- D[+]
    end
    subgraph "N-type"
    E[Silicon] --- F[Phosphorus]
    G[Electrons] --- H[-]
    end
    style C fill:#f96,stroke:#333
    style G fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પોઝિટિવમાં પ્લસ હોલ્સ, નેગેટિવમાં નંબર ઇલેક્ટ્રોન્સ” (PHNE)

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

#

LED ની કાર્યપદ્ધતિ સમજાવો.

જવાબ:

LED (લાઇટ એમિટિંગ ડાયોડ) ફોરવર્ડ બાયસ થયેલ હોય ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન-હોલ રિકોમ્બિનેશનને કારણે પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે.

કાર્યપદ્ધતિનો સિદ્ધાંત: જ્યારે ફોરવર્ડ બાયસ કરવામાં આવે છે, ત્યારે N-સાઇડથી ઇલેક્ટ્રોન્સ P-સાઇડ તરફ ગતિ કરે છે અને હોલ્સ સાથે રિકોમ્બાઇન થાય છે, જેના પરિણામે ફોટોન્સ (પ્રકાશ) તરીકે ઊર્જા છોડે છે.

કોષ્ટક: LED ઓપરેશન

આકૃતિ:

graph TD
    A[Forward Bias] -->|Causes| B[Current Flow]
    B -->|Creates| C[Electron-Hole Recombination]
    C -->|Releases| D[Photons (Light)]
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style D fill:#ff9,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ફોરવર્ડ કરંટ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે” (FCEL)

પ્રશ્ન 4(અ) અથવા [3 ગુણ]

#

LED ના ઉપયોગો જણાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: LED ઉપયોગો

આકૃતિ:

graph TD
    A[LED Applications] --> B[Indicators]
    A --> C[Displays]
    A --> D[Lighting]
    A --> E[Communication]
    A --> F[Signals]
    style A fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ડિસ્પ્લે લાઇટ્સ ઇન ક્લેવર સિગ્નલ્સ” (DLICS)

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

#

“ઝેનર ડાયોડ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર તરીકે” સમજાવો.

જવાબ:

ઝેનર ડાયોડ રિવર્સ બ્રેકડાઉન રીજીયનમાં ઓપરેટ કરવામાં આવે ત્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજની અસ્થિરતા છતાં સ્થિર આઉટપુટ વોલ્ટેજ જાળવે છે.

સર્કિટ:

graph LR
    A[Unregulated DC] --- B[Series Resistor] --- C[Output]
    C --- D[Zener Diode] --- E[Ground]
    C --- F[Load] --- E
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#9f9,stroke:#333
    style D fill:#f96,stroke:#333

કાર્ય:

• સીરીઝ રેઝિસ્ટર કરંટ મર્યાદિત કરે છે
• ઝેનર બ્રેકડાઉન રીજીયનમાં કાર્ય કરે છે
• લોડ પર સ્થિર વોલ્ટેજ જાળવે છે

કોષ્ટક: ઝેનર રેગ્યુલેટરની લાક્ષણિકતાઓ

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “ઝેનર બ્રેક ટુ રેગ્યુલેટ” (ZBR)

પ્રશ્ન 4(બ) અથવા [4 ગુણ]

#

ઝેનર વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરની મર્યાદાઓ.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઝેનર વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરની મર્યાદાઓ

આકૃતિ:

graph TD
    A[Zener Limitations] --> B[Power Limits]
    A --> C[Current Limits]
    A --> D[Temperature Effects]
    A --> E[Efficiency Issues]
    A --> F[Noise Generation]
    style A fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “પાવર કરંટ ટેમ્પરેચર એફિશિયન્સી નોઇઝ” (PCTEN)

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

#

રેક્ટીફાયરમાં ફિલ્ટર સર્કિટની જરૂરીયાત વર્ણવો. રેક્ટીફાયરમાં ઉપયોગી વિવિધ પ્રકારની ફિલ્ટર સર્કિટના નામ જણાવો તથા કોઈ એક ફિલ્ટર સર્કિટ દોરી વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

ફિલ્ટર સર્કિટની જરૂરીયાત: રેક્ટિફાયર આઉટપુટમાં AC રિપલ હોય છે જે સ્મૂધ DC માટે દૂર કરવી જરૂરી છે. ફિલ્ટર્સ આ રિપલ ઘટાડીને સ્થિર DC આઉટપુટ પૂરું પાડે છે.

ફિલ્ટર સર્કિટના પ્રકારો:

1. કેપેસિટર ફિલ્ટર (શન્ટ કેપેસિટર)
2. LC ફિલ્ટર
3. π-ફિલ્ટર (પાઇ-ફિલ્ટર)
4. RC ફિલ્ટર

કેપેસિટર ફિલ્ટરની સમજૂતી:

સર્કિટ ડાયાગ્રામ:

graph LR
    A[Rectifier Output] --- B[+]
    B --- C[Load]
    B --- D[Capacitor]
    C --- E[Ground]
    D --- E
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style C fill:#f96,stroke:#333
    style D fill:#9f9,stroke:#333

કાર્ય:

• કેપેસિટર વોલ્ટેજના પીક્સ દરમિયાન ચાર્જ થાય છે
• વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ દરમિયાન ધીમે ધીમે ડિસ્ચાર્જ થાય છે
• પીક્સ વચ્ચે આઉટપુટ વોલ્ટેજ જાળવે છે
• રિપલ વોલ્ટેજ ઘટાડે છે

કોષ્ટક: કેપેસિટર ફિલ્ટરની લાક્ષણિકતાઓ

વેવફોર્મ્સ:

graph TD
    subgraph "Rectifier Output"
    A[Pulsating DC]
    end
    subgraph "Filter Output"
    B[Smoother DC]
    end
    style A fill:#f96,stroke:#333
    style B fill:#9f9,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “કેપેસિટર્સ હોલ્ડ વોલ્ટેજ ડ્યુરિંગ ડ્રોપ્સ” (CHVDD)

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

#

ઈ-વેસ્ટની વ્યાખ્યા લખો. સામાન્ય ઈ-વેસ્ટ વસ્તુઓની યાદી બનાવો.

જવાબ:

ઈ-વેસ્ટ એટલે ત્યજિત ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને ઘટકો કે જે તેમના ઉપયોગી જીવનકાળના અંતે પહોંચ્યા છે.

કોષ્ટક: સામાન્ય ઈ-વેસ્ટ વસ્તુઓ

આકૃતિ:

graph TD
    A[E-waste] --> B[Computing]
    A --> C[Communication]
    A --> D[Home Appliances]
    A --> E[Components]
    A --> F[Office Equipment]
    style A fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “કમ્પ્યુટર્સ, કમ્યુનિકેશન, કમ્પોનન્ટ્સ, હોમ એપ્લાયન્સિસ” (CCCHA)

પ્રશ્ન 5(બ) [3 ગુણ]

#

ઈ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટની વિવિધ વ્યૂહરચના જણાવો અને સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઈ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટની વ્યૂહરચનાઓ

આકૃતિ:

graph TD
    A[E-waste Management] --> B[Reduce]
    A --> C[Reuse]
    A --> D[Recycle]
    A --> E[Responsible Disposal]
    A --> F[Extended Producer Responsibility]
    style A fill:#9cf,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “3R’s અને 2 વધારાની કાર્યવાહી” (3R2A)

પ્રશ્ન 5(ક) [4 ગુણ]

#

“ટ્રાનઝીસ્ટર સ્વીચ તરીકે” સમજાવો.

જવાબ:

ટ્રાન્ઝિસ્ટર કટઓફ (OFF) અથવા સેચુરેશન (ON) રીજીયનમાં ઓપરેટ કરીને ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વિચ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

કોષ્ટક: ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વિચ ઓપરેશન

સર્કિટ ડાયાગ્રામ:

graph LR
    A[+Vcc] --- B[Rc] --- C[Collector]
    C --- D[Emitter] --- E[Ground]
    F[Vin] --- G[Rb] --- H[Base]
    H --- D
    style F fill:#9cf,stroke:#333
    style A fill:#f96,stroke:#333

કાર્ય:

• જ્યારે ઇનપુટ HIGH હોય: ટ્રાન્ઝિસ્ટર સેચુરેટ થાય છે, બંધ સ્વિચ જેવું વર્તન કરે છે
• જ્યારે ઇનપુટ LOW હોય: ટ્રાન્ઝિસ્ટર કટ-ઓફ થાય છે, ખુલ્લા સ્વિચ જેવું વર્તન કરે છે

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “નો બેઝ નો કરંટ, એપ્લાય બેઝ કનેક્ટ સર્કિટ” (NBNC-ABC)

પ્રશ્ન 5(ડ) [4 ગુણ]

#

ટ્રાંઝીસ્ટરના CE કંફીગરેશન માટે α તથા β વચ્ચેનો સંબંધ તારવો.

જવાબ:

ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં, α (આલ્ફા) અને β (બીટા) કરંટ ગેઇન પેરામીટર્સ છે.

વ્યાખ્યાઓ:

• α = IC/IE (કોમન બેઝ કરંટ ગેઇન)
• β = IC/IB (કોમન એમિટર કરંટ ગેઇન)

તારણ: IE = IC + IB થી, આપણે લખી શકીએ: α = IC/IE = IC/(IC + IB)

ન્યુમરેટર અને ડિનોમિનેટરને IBથી ભાગીએ: α = (IC/IB)/[(IC/IB) + 1] = β/(β + 1)

તેથી: β = α/(1-α)

કોષ્ટક: α અને β વચ્ચેનો સંબંધ

આકૃતિ:

graph TD
    A[α = IC/IE] --- B[β = IC/IB]
    C[β = α/(1-α)] --- D[α = β/(β+1)]
    style A fill:#9cf,stroke:#333
    style B fill:#f96,stroke:#333

નિયમ યાદ રાખવા માટે: “બીટા બરાબર આલ્ફા ડિવાઇડેડ બાય વન માઇનસ આલ્ફા” (BAOA)