મુખ્ય સામગ્રી પર જાઓ
  1. સંસાધનો/
  2. અભ્યાસ સામગ્રી/
  3. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને કમ્યુનિકેશન એન્જિનિયરિંગ/
  4. ઇસીઇ સેમેસ્ટર 6/
  5. નવીકરણીય ઊર્જા અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ઉભરતા વલણો (4361106)/

Renewable Energy & Emerging Trends in Electronics (4361106) - Winter 2024 Solution (Gujarati)

·
Study-Material Solutions Renewable-Energy 4361106 2024 Winter
મિલવ ડબગર
લેખક
મિલવ ડબગર
ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક મેન્યુફેક્ચરિંગ ઉદ્યોગમાં અનુભવી લેક્ચરર. એમ્બેડેડ સિસ્ટમ્સ, ઈમેજ પ્રોસેસિંગ, ડેટા સાયન્સ, મેટલેબ, પાયથન, STM32માં કુશળ. એલ.ડી. કોલેજ ઓફ એન્જિનિયરિંગ - અમદાવાદથી કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ એન્જિનિયરિંગમાં માસ્ટર્સ ડિગ્રી ધરાવતા મજબૂત શિક્ષણ વ્યાવસાયિક.
અનુક્રમણિકા

પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારના નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્રોતોની યાદી બનાવો અને કોઈપણ એકને વિગતવાર સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્રોતોના પ્રકારો

પ્રકારસ્રોતઉપયોગ
સૌરસૂર્યનું કિરણોત્સર્ગસોલાર પેનલ, હીટિંગ
પવનહવાની હલનચલનવિન્ડ ટર્બાઇન
જલવિદ્યુતવહેતું પાણીડેમ, ટર્બાઇન
બાયોમાસકાર્બનિક પદાર્થબાયોફ્યુઅલ, હીટિંગ
ભૂઉષ્મીયપૃથ્વીની ગરમીપાવર પ્લાન્ટ, હીટિંગ

સૌર ઉર્જા સમજૂતી:

  • ફોટોવોલ્ટેઇક અસર: સિલિકોન સેલ વાપરીને સૂર્યપ્રકાશને સીધો વીજળીમાં ફેરવે છે
  • ફાયદાઓ: સ્વચ્છ, વિપુલ, નવીનીકરણીય
  • ઉપયોગો: છત પરની સિસ્ટમ, સોલાર ફાર્મ

મેમરી ટ્રીક: “SWHBG - સૂર્ય વિજય હાંસલ કરે ભલાઈથી જઈને”


પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારના સોલાર સેલની યાદી બનાવો અને કોઈપણ બેને સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: સોલાર સેલના પ્રકારો

પ્રકારકાર્યક્ષમતાકિંમતઉપયોગ
સિલિકોન15-20%મધ્યમરહેણાંક
મોનોક્રિસ્ટેલાઇન18-22%ઊંચીપ્રીમિયમ સિસ્ટમ
પોલીક્રિસ્ટેલાઇન15-17%ઓછીબજેટ સિસ્ટમ
થિન ફિલ્મ10-12%ખૂબ ઓછીમોટા ઇન્સ્ટોલેશન
એમોર્ફસ સિલિકોન6-8%ઓછીનાના ઉપકરણો

મોનોક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન:

  • બંધારણ: એકસાર ક્રિસ્ટલ બંધારણ સાથે એકસમાન દેખાવ
  • કાર્યક્ષમતા: સિલિકોન સેલમાં સૌથી વધુ (18-22%)

પોલીક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન:

  • બંધારણ: નીલા ડાઘવાળા દેખાવ સાથે બહુવિધ ક્રિસ્ટલ
  • કિંમત: મોનોક્રિસ્ટેલાઇન કરતાં ઓછી ઉત્પાદન કિંમત

મેમરી ટ્રીક: “મારા પોલી થિન એમ્પ - મોસ્ટ પોપ્યુલર ટાઇપ્સ અવેઇલેબલ”


પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]
#

હોમ સોલાર રૂફટોપ સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

HomeLoa(dSBo((ilPIDdaVnCMirverAettePrroecarDtArtnaCeACieyrCoCl)P)PnosooanwwlGnee)rerricdtion

ઘટકોની સમજૂતી:

  • સોલાર પેનલ: ફોટોવોલ્ટેઇક અસર વાપરીને સૂર્યપ્રકાશને DC વીજળીમાં ફેરવે છે
  • ઇન્વર્ટર: ઘરના ઉપયોગ માટે DC પાવરને AC પાવરમાં ફેરવે છે
  • દ્વિદિશીય મીટર: પાવર વપરાશ અને ગ્રિડમાં ફીડ થતી વધારાની પાવર માપે છે
  • ઘરનો લોડ: વિદ્યુત ઉપકરણો અને ડિવાઇસ
  • ગ્રિડ કનેક્શન: બેકઅપ અને વધારાની પાવર વેચવા માટે યુટિલિટી ગ્રિડ સાથે જોડાય છે

કાર્ય સિદ્ધાંત:

  • દિવસનું ચાલન: સોલાર પેનલ વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, ઇન્વર્ટર AC માં ફેરવે છે
  • વધારાની પાવર: નેટ મીટરિંગ દ્વારા ગ્રિડમાં પાછી ફીડ કરવામાં આવે છે
  • રાત્રિનું ચાલન: જ્યારે સોલાર ઉપલબ્ધ ન હોય ત્યારે ગ્રિડમાંથી પાવર લેવામાં આવે છે

મેમરી ટ્રીક: “સોલાર ઇન્વર્ટર મીટર હોમ ગ્રિડ - સિમ્પલ ઇન્સ્ટોલેશન મેક્સ હેપ્પી જનરેશન”


પ્રશ્ન 1(ક) અથવા [7 ગુણ]
#

સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક અસર અને ફોટોવોલ્ટેઇક રૂપાંતરનો સિદ્ધાંત આકૃતિ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

Su(nNPPEl-h-(xCiToTBtigysyoerhppprrcteheonuonai(LrL)ltPauahysyoe)etrrons)((NPePog-saNittiJivuvene)c)tion

ફોટોવોલ્ટેઇક અસર પ્રક્રિયા:

  • ફોટોન શોષણ: સૌર ફોટોન સિલિકોન અણુઓ સાથે ટકરાય છે
  • ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજના: ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જા મેળવે છે અને કન્ડક્શન બેન્ડમાં જાય છે
  • ચાર્જ વિભાજન: P-N જંકશન વિદ્યુત ક્ષેત્ર બનાવે છે
  • કરંટ પ્રવાહ: ઇલેક્ટ્રોન બાહ્ય સર્કિટ દ્વારા વહે છે

મુખ્ય પેરામીટર:

  • બેન્ડ ગેપ: વેલેન્સ અને કન્ડક્શન બેન્ડ વચ્ચેનો ઊર્જા તફાવત
  • ઓપન સર્કિટ વોલ્ટેજ: જ્યારે કોઈ કરંટ વહેતો ન હોય ત્યારે મહત્તમ વોલ્ટેજ
  • શોર્ટ સર્કિટ કરંટ: જ્યારે ટર્મિનલ શોર્ટ હોય ત્યારે મહત્તમ કરંટ

રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા:

  • સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ: સિંગલ જંકશન સેલ માટે ~33%
  • વ્યવહારિક કાર્યક્ષમતા: વાણિજ્યિક સેલ માટે 15-22%

મેમરી ટ્રીક: “ફોટોન્સ પુશ ઇલેક્ટ્રોન્સ પાસ્ટ જંકશન - પાવર પ્રોડક્શન પરફેક્ટલી પ્લાન્ડ”


પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]
#

નેનો ટેકનોલોજી શું છે? તેની એપ્લિકેશનોની સૂચિ બનાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: નેનો ટેકનોલોજી એ પરમાણુ અને આણવિક સ્તરે (1-100 નેનોમીટર) પદાર્થની હેરફેર છે.

કોષ્ટક: નેનો ટેકનોલોજીના ઉપયોગો

ક્ષેત્રઉપયોગફાયદો
ઇલેક્ટ્રોનિક્સટ્રાન્ઝિસ્ટર, મેમોરીલઘુકરણ
દવાડ્રગ ડિલિવરી, ઇમેજિંગલક્ષિત સારવાર
ઊર્જાસોલાર સેલ, બેટરીઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા
સામગ્રીકોમ્પોઝિટ, કોટિંગવધારેલા ગુણધર્મો
પર્યાવરણપાણીની શુદ્ધિકરણસ્વચ્છ તકનીક

મુખ્ય લક્ષણો:

  • સ્કેલ: 1 નેનોમીટર = 10⁻⁹ મીટર
  • ગુણધર્મો: નેનોસ્કેલ પર અલગ ગુણધર્મો
  • ઉપયોગો: આંતરશાખીય તકનીક

મેમરી ટ્રીક: “નેનો મેક્સ એવરીથિંગ મોર એફિશિયન્ટ”


પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારની EV ટેકનોલોજીની યાદી બનાવો અને કોઈપણ બેને સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: EV ટેકનોલોજીના પ્રકારો

પ્રકારપૂરું નામપાવર સ્રોતરેન્જ
BEVબેટરી ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલમાત્ર બેટરી150-400 કિમી
HEVહાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલએન્જિન + બેટરી600+ કિમી
PHEVપ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિકએન્જિન + બેટરી50-80 કિમી ઇલેક્ટ્રિક
FCEVફ્યુઅલ સેલ ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલહાઇડ્રોજન ફ્યુઅલ સેલ400-600 કિમી

બેટરી ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલ (BEV):

  • પાવર સ્રોત: માત્ર રિચાર્જેબલ બેટરી પેક
  • ચાલન: શૂન્ય ઉત્સર્જન સાથે સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ
  • ચાર્જિંગ: ગ્રિડમાંથી બાહ્ય ચાર્જિંગ જરૂરી

હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલ (HEV):

  • પાવર સ્રોત: આંતરિક કમ્બશન એન્જિન + ઇલેક્ટ્રિક મોટર
  • ચાલન: પાવર સ્રોતો વચ્ચે ઓટોમેટિક સ્વિચિંગ
  • કાર્યક્ષમતા: રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે

મેમરી ટ્રીક: “બિગ હાઇબ્રિડ પ્લગ ફ્યુઅલ - બેટર ટ્રાન્સપોર્ટેશન ઓપ્શન્સ”


પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]
#

ડ્રોન અને તેના મુખ્ય ઘટકોના બ્લોક ડાયાગ્રામનું વર્ણન કરો.

જવાબ:

&MPBCoraPatotam(optceMreekrislraFclylreiorgpshrtocCeosnstorrolU(lnGT&eiyrrtSraR)eonen,scMsmeooAiiGdrctvPuscteSleerelr)

મુખ્ય ઘટકો:

ફ્લાઇટ કંટ્રોલર:

  • કાર્ય: તમામ ઓપરેશન્સ નિયંત્રિત કરતું કેન્દ્રીય પ્રોસેસિંગ યુનિટ
  • લક્ષણો: સ્થિરતા, નેવિગેશન, ઓટોપાઇલટ ફંક્શન્સ

મોટર અને પ્રોપેલર:

  • બ્રશલેસ મોટર: ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, ચોક્કસ સ્પીડ કંટ્રોલ
  • પ્રોપેલર: લિફ્ટ અને મૂવમેન્ટ માટે થ્રસ્ટ જનરેટ કરે છે

સેન્સર પેકેજ:

  • જાયરોસ્કોપ: સ્થિરતા માટે કોણીય વેગ માપે છે
  • એક્સેલેરોમીટર: પ્રવેગ અને ઝુકાવ શોધે છે
  • બેરોમીટર: ઊંચાઈ માપણ

પાવર સિસ્ટમ:

  • બેટરી: ઉચ્ચ પાવર ડેન્સિટી માટે લિથિયમ પોલિમર (LiPo)
  • ESC: મોટર કંટ્રોલ માટે ઇલેક્ટ્રોનિક સ્પીડ કંટ્રોલર

કમ્યુનિકેશન:

  • ટ્રાન્સમિટર/રિસીવર: રિમોટ કંટ્રોલર સાથે રેડિયો કમ્યુનિકેશન
  • GPS: પોઝિશન ટ્રેકિંગ અને નેવિગેશન

મેમરી ટ્રીક: “ફ્લાઇંગ કંટ્રોલર્સ મોટર સેન્સર્સ પાવર કમ્યુનિકેશન - ડ્રોન્સ ફ્લાઇ પરફેક્ટલી”


પ્રશ્ન 2(અ) અથવા [3 ગુણ]
#

UAV શું છે? તેની એપ્લિકેશનોની યાદી બનાવો.

જવાબ:

વ્યાખ્યા: UAV (અનમેન્ડ એરિયલ વ્હિકલ) એ એવું વિમાન છે જે બોર્ડ પર માનવ પાઇલટ વિના ચલાવવામાં આવે છે.

કોષ્ટક: UAV ઉપયોગો

ક્ષેત્રઉપયોગફાયદો
કૃષિપાક મોનિટરિંગ, છંટકાવચોક્કસ ખેતી
સુરક્ષાદેખરેખ, બોર્ડર પેટ્રોલવધારેલી નિરીક્ષણ
ડિલિવરીપેકેજ ડિલિવરીઝડપી પરિવહન
ફોટોગ્રાફીહવાઈ ફોટોગ્રાફીનવા દ્રષ્ટિકોણ
નિરીક્ષણઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર નિરીક્ષણસલામત પહોંચ

મુખ્ય લક્ષણો:

  • સ્વચાલિત: સ્વ-નિયંત્રિત ફ્લાઇટ ક્ષમતાઓ
  • રિમોટ કંટ્રોલ: ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનમાંથી સંચાલિત
  • બહુમુખી: બહુવિધ પેલોડ વિકલ્પો

મેમરી ટ્રીક: “અનમેન્ડ એરક્રાફ્ટ વર્સેટાઇલ - એપ્લિકેશન્સ આર વાસ્ટ”


પ્રશ્ન 2(બ) અથવા [4 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારના EV ઊર્જા સ્રોતોની યાદી બનાવો અને કોઈપણ બેને સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: EV ઊર્જા સ્રોતો

પ્રકારટેકનોલોજીસંગ્રહકાર્યક્ષમતા
બેટરીલિથિયમ-આયનરાસાયણિક90-95%
ફ્યુઅલ સેલહાઇડ્રોજનરાસાયણિક50-60%
અલ્ટ્રાકેપેસિટરઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડવિદ્યુત95%+
ફ્લાયવ્હીલગતિ ઊર્જાયાંત્રિક85-90%
રિજનરેટિવ બ્રેકિંગમોટર જનરેટરગતિશીલથી વિદ્યુત70-80%

બેટરી સિસ્ટમ:

  • ટેકનોલોજી: ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા સાથે લિથિયમ-આયન સેલ
  • ફાયદાઓ: પરિપક્વ તકનીક, સારો ઊર્જા સંગ્રહ
  • ચાર્જિંગ: બાહ્ય ચાર્જિંગ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર જરૂરી

ફ્યુઅલ સેલ સિસ્ટમ:

  • ટેકનોલોજી: હાઇડ્રોજન ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે
  • ફાયદાઓ: ઝડપી રિફ્યુઅલિંગ, લાંબી રેન્જ
  • પડકારો: હાઇડ્રોજન ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર મર્યાદિત

મેમરી ટ્રીક: “બેટરી ફ્યુઅલ અલ્ટ્રા ફ્લાઇ રિજન - એનર્જી સોર્સીસ ઇનેબલ વ્હિકલ્સ”


પ્રશ્ન 2(ક) અથવા [7 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારની સ્માર્ટ સિસ્ટમ્સની યાદી બનાવો. કોઈપણ 2 સ્માર્ટ સિસ્ટમોને આકૃતિ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: સ્માર્ટ સિસ્ટમના પ્રકારો

સિસ્ટમકાર્યટેકનોલોજી
સ્માર્ટ હોમ્સહોમ ઓટોમેશનIoT, સેન્સર્સ
સ્માર્ટ કાર્સસેલ્ફ-ડ્રાઇવિંગAI, સેન્સર્સ
સ્માર્ટ સિટીશહેરી વ્યવસ્થાપનIoT, બિગ ડેટા
સ્માર્ટ ગ્રિડપાવર મેનેજમેન્ટકમ્યુનિકેશન
સ્માર્ટ હેલ્થઆરોગ્ય નિરીક્ષણવેરેબલ્સ, AI

સ્માર્ટ સ્ટ્રીટ લાઇટ સિસ્ટમ:

LEMSDoe(LtnCSiisMotgooinrhnrctetrreootclonLtorgoilcl)eCrWoimLSrmieeugnlnhseitoscrsation

સ્માર્ટ વોટર પોલ્યુશન મોનિટરિંગ:

ComS(GmpeMSuHniMnsDc/ioarWcrtoiaacFtoiiLnootngrgoelrlerT)emDpSCaeeltrnoaasubtodaursree

લક્ષણો:

  • ઓટોમેશન: પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ માટે બુદ્ધિશાળી પ્રતિભાવ
  • ઊર્જા કાર્યક્ષમતા: ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ પાવર વપરાશ
  • રિમોટ મોનિટરિંગ: રિયલ-ટાઇમ ડેટા સંગ્રહ અને વિશ્લેષણ

મેમરી ટ્રીક: “સ્માર્ટ સિસ્ટમ્સ સેવ એનર્જી એફિશિયન્ટલી”


પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]
#

સ્માર્ટ સ્ટ્રીટ લાઇટ કંટ્રોલ અને મોનિટરિંગ સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો.

જવાબ:

LLEEDDLiDSgrthirtveMee(i(rtPcASIrreRodn,cusoioLnnrDtosRr))olWMSlioCeeFdlrriuov/lueGedrSM

ઘટકો:

  • PIR સેન્સર: ઑટોમેટિક સ્વિચિંગ માટે ગતિ શોધ
  • LDR સેન્સર: પ્રકાશની તીવ્રતા માપણ
  • માઇક્રોકંટ્રોલર: કંટ્રોલ લોજિક અને નિર્ણય લેવા

મેમરી ટ્રીક: “સ્માર્ટ સ્ટ્રીટ્સ સેવ પાવર પરફેક્ટલી”


પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]
#

પહેરી શકાય તેવી આરોગ્ય નિરીક્ષણ સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

HeaSD(reiOtn(sLsMDpERoialDarcta)trayeopPrroocceessssoiTrnCegoSm)BmmpSlmaeeuurArnentpastipptoochuroaorttnehieon

સમજૂતી:

  • સેન્સર્સ: જરૂરી સંકેતોનું સતત નિરીક્ષણ કરે છે
  • પ્રોસેસિંગ: ડેટાનું વિશ્લેષણ કરે છે અને અસાધારણતા શોધે છે
  • કમ્યુનિકેશન: બ્લૂટૂથ દ્વારા સ્માર્ટફોનમાં ડેટા મોકલે છે
  • એલર્ટ: જરૂર પડ્યે વપરાશકર્તા અને ઇમર્જન્સી કોન્ટેક્ટને સૂચના આપે છે

ઉપયોગો:

  • ફિટનેસ ટ્રેકિંગ: પગલાંની ગણતરી, કેલરી બર્ન
  • આરોગ્ય નિરીક્ષણ: હાર્ટ રેટ, બ્લડ પ્રેશર
  • ઇમર્જન્સી એલર્ટ: ગંભીર સ્થિતિમાં ઑટોમેટિક SOS

મેમરી ટ્રીક: “વેરેબલ હેલ્થ વોચીસ મોનિટર કન્ટિન્યુઅસલી”


પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]
#

બાયોમેટ્રિક સિસ્ટમ્સ અને તેમના મૂળભૂત બ્લોક ડાયાગ્રામને સમજાવો.

જવાબ:

PE(rFxDSSeMetMMeMec-oaraoconapdtatdidsnruuccusuonolrthlilreRcePeiTieMoeraeroenan)wsonmgtscpcDelhasatstSaeecdorDeat(aDTaetmapblaastees)

ઘટકોની સમજૂતી:

સેન્સર મોડ્યુલ:

  • કાર્ય: બાયોમેટ્રિક ડેટા કેપ્ચર કરે છે (ફિંગરપ્રિન્ટ, ચહેરો, આઈરિસ)
  • ટેકનોલોજી: ઓપ્ટિકલ, કેપેસિટિવ, અથવા થર્મલ સેન્સર્સ

પ્રી-પ્રોસેસિંગ:

  • કાર્ય: નોઈઝ દૂર કરવું અને ઇમેજ સુધારો
  • ઓપરેશન્સ: ફિલ્ટરિંગ, નોર્મલાઈઝેશન, ગુણવત્તા મૂલ્યાંકન

ફીચર એક્સટ્રેક્શન:

  • કાર્ય: અનોખી લાક્ષણિકતાઓ કાઢે છે
  • આઉટપુટ: બાયોમેટ્રિકનું પ્રતિનિધિત્વ કરતું ગાણિતિક ટેમ્પ્લેટ

મેચિંગ મોડ્યુલ:

  • કાર્ય: કેપ્ચર કરેલા ટેમ્પ્લેટને ડેટાબેઝ સાથે સરખાવે છે
  • અલ્ગોરિધમ: પેટર્ન મેચિંગ અલ્ગોરિધમ્સ

ડેટાબેઝ:

  • કાર્ય: નોંધાયેલા બાયોમેટ્રિક ટેમ્પ્લેટ્સ સંગ્રહિત કરે છે
  • સુરક્ષા: ગોપનીયતા માટે એન્ક્રિપ્ટેડ સંગ્રહ

નિર્ણય મોડ્યુલ:

  • કાર્ય: થ્રેશોલ્ડના આધારે સ્વીકાર અથવા નકાર
  • પેરામીટર્સ: False Accept Rate (FAR), False Reject Rate (FRR)

બાયોમેટ્રિક્સના પ્રકારો:

  • શારીરિક: ફિંગરપ્રિન્ટ, ચહેરો, આઈરિસ, રેટિના
  • વર્તણૂકલક્ષી: અવાજ, હસ્તાક્ષર, ચાલ

ઉપયોગો:

  • એક્સેસ કંટ્રોલ: બિલ્ડિંગ સુરક્ષા, ડિવાઇસ અનલોકિંગ
  • ઓળખ: બોર્ડર કંટ્રોલ, ફોરેન્સિક્સ
  • પ્રમાણીકરણ: બેન્કિંગ, હાજરી સિસ્ટમ્સ

મેમરી ટ્રીક: “સેન્સર્સ પ્રોસેસ ફીચર્સ મેચ ડેટાબેઝ ડિસાઈડ - બાયોમેટ્રિક સિક્યુરિટી બેટર ડન”


પ્રશ્ન 3(અ) અથવા [3 ગુણ]
#

જળ પ્રદૂષણ મોનિટરિંગ સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો.

જવાબ:

LoDciaslplLaCyW(MDapi(tSHcDee,rarnDotsOcaQo,ourTnLasetolmrgipogt)leGMDylrSoCae)Mdltr/uoaWlubiedaFsie

સેન્સર્સ:

  • pH સેન્સર: પાણીની અમ્લતા/ક્ષારતા માપે છે
  • DO સેન્સર: ઓગળેલા ઓક્સિજનનું માપણ
  • તાપમાન: પાણીના તાપમાનનું નિરીક્ષણ

મેમરી ટ્રીક: “વોટર ક્વોલિટી મોનિટરિંગ પ્રિવેન્ટ્સ પોલ્યુશન”


પ્રશ્ન 3(બ) અથવા [4 ગુણ]
#

સ્માર્ટ વૉચનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

TouDBci(aPhsAtaspSRtcclyMekrasreytPyeernmocoenssCohri)(p/AWcBiSclFeeuinles,tMoGooryodsrtuohl)e

સમજૂતી:

  • ડિસ્પ્લે: યુઝર ઇન્ટરફેસ માટે OLED ટચસ્ક્રીન
  • સેન્સર્સ: મોશન ટ્રેકિંગ અને આરોગ્ય નિરીક્ષણ
  • પ્રોસેસર: લો-પાવર ARM-આધારિત SoC
  • કનેક્ટિવિટી: સ્માર્ટફોન પેરિંગ માટે બ્લૂટૂથ

લક્ષણો:

  • આરોગ્ય ટ્રેકિંગ: હાર્ટ રેટ, પગલાં, ઊંઘ
  • નોટિફિકેશન્સ: કૉલ્સ, મેસેજ, એપ્સ
  • એપ્સ: હવામાન, સંગીત, પેમેન્ટ્સ

મેમરી ટ્રીક: “સ્માર્ટ વૉચીસ શો હેલ્થ ઇન્ફર્મેશન”


પ્રશ્ન 3(ક) અથવા [7 ગુણ]
#

AR/VR કોર ટેકનોલોજીને સમજાવો અને તેની એપ્લિકેશનોની ચર્ચા કરો.

જવાબ:

AR/VR કોર ટેકનોલોજીઓ:

કોષ્ટક: AR વિરુદ્ધ VR ટેકનોલોજી

પાસુંAugmented Reality (AR)Virtual Reality (VR)
વાતાવરણવાસ્તવિક + ડિજિટલ ઓવરલેસંપૂર્ણ વર્ચ્યુઅલ
હાર્ડવેરસ્માર્ટફોન, AR ચશ્માVR હેડસેટ, કંટ્રોલર્સ
નિમજ્જનઆંશિકસંપૂર્ણ
ઇન્ટરેક્શનટચ, જેસ્ચરકંટ્રોલર્સ, હેન્ડ ટ્રેકિંગ

કોર ઘટકો:

ડિસ્પ્લે ટેકનોલોજી:

  • AR: સી-થ્રુ ડિસ્પ્લે, પ્રોજેક્શન
  • VR: હાઇ-રિઝોલ્યુશન OLED/LCD સ્ક્રીન્સ

ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ્સ:

  • મોશન ટ્રેકિંગ: 6-DOF (ડિગ્રીઝ ઓફ ફ્રીડમ) ટ્રેકિંગ
  • આઈ ટ્રેકિંગ: ઇન્ટરેક્શન માટે નજર શોધ
  • હેન્ડ ટ્રેકિંગ: જેસ્ચર રેકગ્નિશન

પ્રોસેસિંગ પાવર:

  • ગ્રાફિક્સ પ્રોસેસિંગ: રિયલ-ટાઇમ 3D રેન્ડરિંગ
  • કમ્પ્યુટર વિઝન: ઓબ્જેક્ટ રેકગ્નિશન અને ટ્રેકિંગ
  • AI/ML: સીન અંડરસ્ટેન્ડિંગ અને ઓપ્ટિમાઈઝેશન

ઉપયોગો:

શિક્ષણ:

  • AR: ઇન્ટરેક્ટિવ પાઠ્યપુસ્તકો, 3D મોડલ ઓવરલે
  • VR: વર્ચ્યુઅલ ક્લાસરૂમ, ઐતિહાસિક સિમ્યુલેશન

આરોગ્યસંભાળ:

  • AR: સર્જરી સહાયતા, તબીબી તાલીમ
  • VR: થેરાપી, પીડા વ્યવસ્થાપન, તાલીમ

મનોરંજન:

  • AR: પોકેમોન ગો, સ્નેપચેટ ફિલ્ટર્સ
  • VR: ગેમિંગ, વર્ચ્યુઅલ કોન્સર્ટ, મૂવીઝ

ઉદ્યોગ:

  • AR: મેઇન્ટેનન્સ સૂચનાઓ, ગુણવત્તા નિરીક્ષણ
  • VR: તાલીમ સિમ્યુલેશન, ડિઝાઇન રિવ્યુ

રિટેઇલ:

  • AR: વર્ચ્યુઅલ ટ્રાઇ-ઓન, પ્રોડક્ટ વિઝ્યુઅલાઇઝેશન
  • VR: વર્ચ્યુઅલ શોરૂમ, નિમજ્જનકારી શોપિંગ

ભવિષ્યના ટ્રેન્ડ્સ:

  • મિક્સ્ડ રિયાલિટી: AR અને VR નું સંયોજન
  • હેપ્ટિક ફીડબેક: સ્પર્શ સંવેદના
  • ક્લાઉડ રેન્ડરિંગ: રિમોટ પ્રોસેસિંગ પાવર

મેમરી ટ્રીક: “AR VR ડિસ્પ્લે ટ્રેક પ્રોસેસ એપ્લાઇ - ટેકનોલોજી ટ્રાન્સફોર્મ્સ રિયાલિટી”


પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]
#

ઇનઓર્ગેનિક અને ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ વચ્ચે તફાવત કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઇનઓર્ગેનિક વિરુદ્ધ ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ

પેરામીટરઇનઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
સામગ્રીસિલિકોન, જર્મેનિયમકાર્બન-આધારિત સંયોજનો
પ્રોસેસિંગઉચ્ચ તાપમાનનીચા તાપમાન
લવચીકતાસખતલવચીક
કિંમતઊંચીઓછી
પ્રદર્શનહાઇ સ્પીડ, સ્થિરલોઅર સ્પીડ, સુધારાતું

મુખ્ય તફાવતો:

  • બંધારણ: ઇનઓર્ગેનિક ક્રિસ્ટલાઇન મટીરિયલ વાપરે છે, ઓર્ગેનિક પોલિમર ચેઇન વાપરે છે
  • ઉત્પાદન: ઇનઓર્ગેનિકને ક્લીન રૂમ જોઈએ છે, ઓર્ગેનિક પ્રિન્ટિંગ મેથડ વાપરે છે
  • ઉપયોગો: ઇનઓર્ગેનિક હાઇ-પરફોર્મન્સ માટે, ઓર્ગેનિક લાર્જ-એરિયા ડિવાઇસ માટે

મેમરી ટ્રીક: “ઇનઓર્ગેનિક ઇઝ રિજિડ, ઓર્ગેનિક ઓફર્સ ફ્લેક્સિબિલિટી”


પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]
#

વિવિધ પ્રકારના ઓર્ગેનિક ઘટકોની યાદી બનાવો અને કોઈપણ બેને સમજાવો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઓર્ગેનિક ઘટકોના પ્રકારો

ઘટકપૂરું નામઉપયોગ
OLEDઓર્ગેનિક લાઇટ એમિટિંગ ડાયોડડિસ્પ્લે
OFETઓર્ગેનિક ફિલ્ડ ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરસ્વિચિંગ
OPVDઓર્ગેનિક ફોટોવોલ્ટેઇક ડિવાઇસસોલાર સેલ
OECTઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ટ્રાન્ઝિસ્ટરબાયોસેન્સર્સ

ઓર્ગેનિક LED (OLED):

  • બંધારણ: ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે ઓર્ગેનિક લેયર્સ
  • કાર્ય: જ્યારે કરંટ વહે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્સ
  • ફાયદાઓ: સેલ્ફ-ઇલ્યુમિનેટિંગ, લવચીક, વાઇડ વ્યુઇંગ એન્ગલ

ઓર્ગેનિક FET (OFET):

  • બંધારણ: ઓર્ગેનિક સેમિકન્ડક્ટર ચેનલ
  • કાર્ય: ગેટ વોલ્ટેજ દ્વારા કરંટ નિયંત્રિત
  • ઉપયોગો: લવચીક સર્કિટ, સેન્સર્સ

મેમરી ટ્રીક: “ઓર્ગેનિક ઓન્લી ઓફર્સ આઉટસ્ટેન્ડિંગ ઓપ્શન્સ”


પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]
#

ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

TErlMaBeonSWaP(ctsyhtaItomsetcPnrriteekoviselrwecsmsyerirtoenErl/eCcotnrvoenritVCRceeoeBC(srhngrhA)iteaaCcrnkr/loeigDelrneClagr)etrive

ઘટકોની સમજૂતી:

બેટરી પેક:

  • ટેકનોલોજી: સિરીઝ/પેરેલલમાં લિથિયમ-આયન સેલ
  • કાર્ય: વ્હિકલ પ્રોપલ્શન માટે ઊર્જા સંગ્રહ
  • વ્યવસ્થાપન: સુરક્ષા માટે બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS)

પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:

  • ઇન્વર્ટર: મોટર ડ્રાઇવ માટે DC ને AC માં ફેરવે છે
  • કન્વર્ટર: સહાયક સિસ્ટમ્સ માટે DC-DC કન્વર્ઝન
  • કંટ્રોલ: ચોક્કસ મોટર સ્પીડ અને ટોર્ક કંટ્રોલ

ઇલેક્ટ્રિક મોટર:

  • પ્રકાર: પર્મેનન્ટ મેગ્નેટ સિંક્રોનસ અથવા ઇન્ડક્શન મોટર
  • ફાયદાઓ: ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા (90-95%), તાત્કાલિક ટોર્ક
  • કંટ્રોલ: સ્પીડ કંટ્રોલ માટે વેરિએબલ ફ્રીક્વન્સી ડ્રાઇવ

વ્હિકલ કંટ્રોલર:

  • કાર્ય: તમામ સિસ્ટમ્સનું વ્યવસ્થાપન કરતું કેન્દ્રીય કંટ્રોલ યુનિટ
  • લક્ષણો: એક્સેલેરેટર ઇનપુટ, મોટર કંટ્રોલ, સુરક્ષા નિરીક્ષણ
  • કમ્યુનિકેશન: સિસ્ટમ ઇન્ટિગ્રેશન માટે CAN બસ

ચાર્જિંગ સિસ્ટમ:

  • AC ચાર્જિંગ: લેવલ 1 (120V) અને લેવલ 2 (240V)
  • DC ફાસ્ટ ચાર્જિંગ: ઝડપી ટોપ-અપ માટે હાઇ-પાવર ચાર્જિંગ
  • ઓનબોર્ડ ચાર્જર: AC ગ્રિડ પાવરને DC માં ફેરવે છે

રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ:

  • કાર્ય: ગતિશીલ ઊર્જાને પાછી વિદ્યુત ઊર્જામાં ફેરવે છે
  • કાર્યક્ષમતા: બ્રેકિંગ દરમિયાન 15-25% ઊર્જા પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે
  • ઇન્ટિગ્રેશન: યાંત્રિક બ્રેક્સ સાથે કામ કરે છે

ફાયદાઓ:

  • કાર્યક્ષમતા: ICE વ્હિકલ્સ કરતાં 3-4 ગણી વધુ કાર્યક્ષમ
  • ઉત્સર્જન: શૂન્ય સ્થાનિક ઉત્સર્જન
  • જાળવણી: ઓછા હલનચલન ભાગો, ઓછી જાળવણી

મેમરી ટ્રીક: “બેટરી પાવર્સ મોટર થ્રુ કંટ્રોલર - ઇલેક્ટ્રિક વ્હિકલ્સ વેરી એફિશિયન્ટ”


પ્રશ્ન 4(અ) અથવા [3 ગુણ]
#

ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ફાયદા લખો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ઓર્ગેનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ફાયદા

ફાયદોવર્ણનઉપયોગ
લવચીકતાવાંકી શકાય, વાળી શકાયલવચીક ડિસ્પ્લે
ઓછી કિંમતસસ્તી સામગ્રી, પ્રિન્ટિંગકન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
મોટો વિસ્તારસરળ સ્કેલિંગમોટા ડિસ્પ્લે
હલકું વજનપાતળું, હલકુંવેરેબલ્સ
પારદર્શકતાપારદર્શી ડિવાઇસસ્માર્ટ વિન્ડો

મુખ્ય ફાયદા:

  • પ્રોસેસિંગ: લો-ટેમ્પરેચર મેન્યુફેક્ચરિંગ
  • ઊર્જા: લો-પાવર ઓપરેશન
  • કસ્ટમાઇઝેશન: ટ્યુનેબલ પ્રોપર્ટીઝ
  • ઇન્ટિગ્રેશન: પ્લાસ્ટિક સાથે કોમ્પેટિબલ

મેમરી ટ્રીક: “ઓર્ગેનિક એડવાન્ટેજીસ આર ઓબવિયસલી આઉટસ્ટેન્ડિંગ”


પ્રશ્ન 4(બ) અથવા [4 ગુણ]
#

AR/VR ઉદ્યોગના પરિપ્રેક્ષ્યો અને તકો વિશે લખો.

જવાબ:

બજારના પરિપ્રેક્ષ્યો:

કોષ્ટક: AR/VR બજાર સેગમેન્ટ્સ

સેગમેન્ટબજારનું કદવૃદ્ધિ દરમુખ્ય ખેલાડીઓ
ગેમિંગ$12B25%Meta, Sony
એન્ટરપ્રાઇઝ$8B35%Microsoft, Magic Leap
આરોગ્યસંભાળ$3B40%વિવિધ સ્ટાર્ટઅપ
શિક્ષણ$2B30%Google, Apple

તકો:

  • 5G નેટવર્ક્સ: ક્લાઉડ-આધારિત VR/AR ને સક્ષમ બનાવે છે
  • AI ઇન્ટિગ્રેશન: બુદ્ધિશાળી કન્ટેન્ટ એડેપ્ટેશન
  • હાર્ડવેર મિનિયેચરાઇઝેશન: હલકા, વધુ આરામદાયક ડિવાઇસ

પડકારો:

  • મોશન સિકનેસ: VR કમ્ફર્ટ ઇશ્યુઝ
  • બેટરી લાઇફ: પાવર કન્ઝમ્પશન ઓપ્ટિમાઇઝેશન
  • કન્ટેન્ટ ક્રિએશન: ક્વોલિટી ઇમર્સિવ કન્ટેન્ટની જરૂર

ભવિષ્યનો દૃષ્ટિકોણ:

  • મેટાવર્સ: વર્ચ્યુઅલ વર્લ્ડ અને સોશિયલ ઇન્ટરેક્શન
  • રિમોટ વર્ક: વર્ચ્યુઅલ કોલેબોરેશન પ્લેટફોર્મ
  • ડિજિટલ ટ્વિન્સ: ઇન્ડસ્ટ્રિયલ એપ્લિકેશન્સ

મેમરી ટ્રીક: “AR VR માર્કેટ ગ્રોઇંગ રેપિડલી”


પ્રશ્ન 4(ક) અથવા [7 ગુણ]
#

EV આર્કિટેક્ચર દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

DC1&Co2-nVADvuCeBxraittletirearryiesTHBA(riaCTa&gtTIrnhtrnMasWeavocmhVrcettieoytroiselHitrosltPVoenisaanr)ogcDnekCBusCOChPnhaobarrorgtagirendrg

EV આર્કિટેક્ચર ઘટકો:

હાઇ વોલ્ટેજ બેટરી પેક:

  • વોલ્ટેજ: આધુનિક EVs માટે 300-800V
  • કેપેસિટી: 40-100+ kWh ઊર્જા સંગ્રહ
  • વ્યવસ્થાપન: સુરક્ષા અને ઓપ્ટિમાઇઝેશન માટે બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS)

ટ્રેક્શન ઇન્વર્ટર:

  • કાર્ય: મોટર માટે DC બેટરી પાવરને 3-ફેઝ AC માં ફેરવે છે
  • કંટ્રોલ: વેરિએબલ ફ્રીક્વન્સી અને વોલ્ટેજ કંટ્રોલ
  • કાર્યક્ષમતા: 95-98% પાવર કન્વર્ઝન એફિશિયન્સી

AC ટ્રેક્શન મોટર:

  • પ્રકાર: પર્મેનન્ટ મેગ્નેટ સિંક્રોનસ મોટર (PMSM) અથવા ઇન્ડક્શન મોટર
  • પાવર: વ્હિકલ ક્લાસ પર આધાર રાખીને 100-400+ kW
  • ટોર્ક: ઝીરો RPM થી તાત્કાલિક ટોર્ક ડિલિવરી

DC-DC કન્વર્ટર:

  • કાર્ય: ઓક્ઝિલરી માટે HV બેટરી વોલ્ટેજને 12V માં સ્ટેપ ડાઉન કરે છે
  • પાવર: 2-5 kW ટિપિકલ કેપેસિટી
  • આઇસોલેશન: HV અને LV સિસ્ટમ્સ વચ્ચે ગેલ્વેનિક આઇસોલેશન

ઓનબોર્ડ ચાર્જર:

  • કાર્ય: બેટરી ચાર્જિંગ માટે AC ગ્રિડ પાવરને DC માં ફેરવે છે
  • પાવર: AC ચાર્જિંગ માટે 3-22 kW
  • સ્ટાન્ડર્ડ: SAE J1772, CCS, CHAdeMO કોમ્પેટિબિલિટી

12V ઓક્ઝિલરી બેટરી:

  • કાર્ય: વ્હિકલ બંધ હોય ત્યારે લાઇટ્સ, ઇન્ફોટેનમેન્ટ, HVAC પાવર કરે છે
  • પ્રકાર: લીડ-એસિડ અથવા Li-ion ઓક્ઝિલરી બેટરી
  • બેકઅપ: સુરક્ષા સિસ્ટમ્સ માટે ઇમર્જન્સી પાવર

વ્હિકલ કંટ્રોલ યુનિટ:

  • કાર્ય: તમામ સિસ્ટમ્સનો સમન્વય કરનારું કેન્દ્રીય કંટ્રોલર
  • કમ્યુનિકેશન: CAN બસ નેટવર્ક ઇન્ટિગ્રેશન
  • સુરક્ષા: ફંક્શનલ સેફ્ટી (ISO 26262) કોમ્પ્લાયન્સ

થર્મલ મેનેજમેન્ટ:

  • બેટરી કૂલિંગ: તાપમાન નિયંત્રણ માટે લિક્વિડ કૂલિંગ
  • મોટર કૂલિંગ: હાઇ પાવર ઓપરેશન દરમિયાન ઓવરહીટિંગ અટકાવે છે
  • ઇન્ટિગ્રેશન: કેબિન હીટિંગ માટે હીટ પંપ સિસ્ટમ્સ

સુરક્ષા સિસ્ટમ્સ:

  • HV આઇસોલેશન: ઇન્સ્યુલેશન મોનિટરિંગ અને કોન્ટેક્ટર કંટ્રોલ
  • ક્રેશ સેફ્ટી: અકસ્માતમાં ઓટોમેટિક HV ડિસ્કનેક્ટ
  • ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ: ડિટેક્શન અને પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ્સ

મેમરી ટ્રીક: “હાઇ વોલ્ટેજ બેટરી પાવર્સ ટ્રેક્શન થ્રુ કંટ્રોલ - EV આર્કિટેક્ચર એફિશિયન્ટલી એરેન્જ્ડ”


પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]
#

મોનોક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન સોલાર સેલ વિશે ટૂંકમાં લખો.

જવાબ:

મોનોક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન સોલાર સેલ:

કોષ્ટક: મોનોક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન લક્ષણો

પેરામીટરમૂલ્યવર્ણન
કાર્યક્ષમતા18-22%સિલિકોન સેલ્સમાં સર્વોચ્ચ
બંધારણસિંગલ ક્રિસ્ટલએકસમાન ક્રિસ્ટલ લેટિસ
રંગડાર્ક બ્લુ/બ્લેકએકસમાન દેખાવ
આયુષ્ય25+ વર્ષલાંબગાળાની વિશ્વસનીયતા
કિંમતઊંચીપ્રીમિયમ પ્રાઇસિંગ

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા:

  • ઝોક્રાલસ્કી મેથડ: પીગળેલા સિલિકોનમાંથી સિંગલ ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ
  • વેફર કટિંગ: ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટમાંથી પાતળા સ્લાઇસ કાપવા
  • ડોપિંગ: P-type અને N-type પ્રદેશો બનાવવા

ફાયદાઓ:

  • ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા: વિસ્તાર દીઠ શ્રેષ્ઠ પાવર આઉટપુટ
  • સ્પેસ એફિશિયન્ટ: સમાન પાવર માટે ઓછા વિસ્તારની જરૂર
  • ટકાઉપણું: લાંબું ઓપરેશનલ જીવન

ઉપયોગો:

  • રહેણાંક સિસ્ટમ્સ: પ્રીમિયમ રૂફટોપ ઇન્સ્ટોલેશન
  • કોમર્શિયલ: ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાની જરૂરિયાતો
  • સ્પેસ એપ્લિકેશન્સ: જ્યાં કાર્યક્ષમતા મહત્વપૂર્ણ છે

મેમરી ટ્રીક: “મોનો મીન્સ સિંગલ ક્રિસ્ટલ - મેક્સિમમ એફિશિયન્સી”


પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]
#

ડ્રોનના કાર્યસિદ્ધાંતનું વર્ણન કરો.

જવાબ:

ડ્રોન કાર્યસિદ્ધાંત:

મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્ર:

  • લિફ્ટ જનરેશન: પ્રોપેલર્સ ડાઉનવર્ડ એરફ્લો બનાવે છે (ન્યૂટનનો ત્રીજો કાયદો)
  • થ્રસ્ટ કંટ્રોલ: વેરિએબલ પ્રોપેલર સ્પીડ વર્ટિકલ મૂવમેન્ટ કંટ્રોલ કરે છે
  • સ્ટેબિલિટી: જાયરોસ્કોપિક ઇફેક્ટ અને એક્ટિવ કંટ્રોલ બેલેન્સ જાળવે છે

ફ્લાઇટ કંટ્રોલ મેકેનિઝમ:

કોષ્ટક: ડ્રોન મૂવમેન્ટ કંટ્રોલ

હલનચલનકંટ્રોલ મેથડમોટર એક્શન
ઉપર જવુંબધી મોટર સ્પીડ વધારવીબધા પ્રોપ્સ ઝડપી
નીચે આવવુંબધી મોટર સ્પીડ ઓછી કરવીબધા પ્રોપ્સ ધીમા
આગળઆગળ ઝુકાવવુંપાછળની મોટર્સ ઝડપી
પાછળપાછળ ઝુકાવવુંઆગળની મોટર્સ ઝડપી
ડાબે/જમણેડાબે/જમણે બેંક કરવુંવિરુદ્ધ બાજુ ઝડપી
ફેરવવુંટોર્ક ડિફરન્શિયલડાયાગોનલ પેર્સ

કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ:

  • જાયરોસ્કોપ: સ્ટેબિલિટી માટે કોણીય વેગ માપે છે
  • એક્સેલેરોમીટર: પ્રવેગ અને ટિલ્ટ એન્ગલ શોધે છે
  • મેગ્નેટોમીટર: કમ્પાસ હેડિંગ રેફરન્સ
  • બેરોમીટર: એલ્ટિટ્યુડ મેઝરમેન્ટ અને હોલ્ડ

ફ્લાઇટ મોડ્સ:

  • મેન્યુઅલ: ડાયરેક્ટ પાઇલટ કંટ્રોલ
  • સ્ટેબિલાઇઝ્ડ: ઓટો-લેવલિંગ સહાયતા
  • GPS હોલ્ડ: GPS વાપરીને પોઝિશન હોલ્ડિંગ
  • ઓટોનોમસ: પ્રી-પ્રોગ્રામ્ડ ફ્લાઇટ પાથ

મેમરી ટ્રીક: “પ્રોપેલર્સ પુશ એર ડાઉન - ડ્રોન ફ્લાઇઝ અપ”


પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]
#

Raspberry Pi નો બ્લોક ડાયાગ્રામ સમજાવો.

જવાબ:

40(GPSmPitiPInocr(OsrroCaoAcogSRereDMst)seoxSr)yUPsSotBretmBuHPMsDoaMrPnItoawgeeM1rme(-EemR8tnoAhPtrMGeoy)Brrntet

કોર ઘટકો:

ARM પ્રોસેસર:

  • પ્રકાર: બ્રોડકોમ SoC (સિસ્ટમ ઓન ચિપ)
  • આર્કિટેક્ચર: ARM Cortex-A સિરીઝ (32/64-બિટ)
  • સ્પીડ: મોડલ પર આધાર રાખીને 1.2-1.8 GHz
  • લક્ષણો: ગ્રાફિક્સ પ્રોસેસિંગ માટે બિલ્ટ-ઇન GPU

મેમોરી (RAM):

  • પ્રકાર: LPDDR4 SDRAM
  • કેપેસિટી: Pi મોડલ પર આધાર રાખીને 1GB થી 8GB
  • શેર્ડ: GPU સિસ્ટમ મેમોરી શેર કરે છે
  • પરફોર્મન્સ: હાઇ-સ્પીડ મેમોરી ઇન્ટરફેસ

GPIO (જનરલ પર્પઝ ઇનપુટ/આઉટપુટ):

  • પિન્સ: બાહ્ય ડિવાઇસ માટે 40-પિન કનેક્ટર
  • ફંક્શન્સ: ડિજિટલ I/O, PWM, SPI, I2C, UART
  • વોલ્ટેજ: 3.3V લોજિક લેવલ્સ
  • કરંટ: સુરક્ષા માટે પિન દીઠ મર્યાદિત કરંટ

કનેક્ટિવિટી વિકલ્પો:

  • USB પોર્ટ્સ: પેરિફેરલ્સ માટે 2-4 USB 2.0/3.0 પોર્ટ્સ
  • HDMI: ડિજિટલ વીડિયો અને ઓડિયો આઉટપુટ
  • ઇથરનેટ: વાયર્ડ નેટવર્ક કનેક્ટિવિટી (નવા મોડલ્સ પર ગીગાબિટ)
  • WiFi/બ્લૂટૂથ: નવા મોડલ્સ પર બિલ્ટ-ઇન વાયરલેસ

સ્ટોરેજ:

  • microSD: OS અને ડેટા માટે પ્રાથમિક સ્ટોરેજ
  • બૂટ: microSD કાર્ડથી બૂટ કરે છે
  • કેપેસિટી: 8GB મિનિમમ, 32GB+ રેકમેન્ડેડ

પાવર મેનેજમેન્ટ:

  • સપ્લાય: USB-C અથવા micro-USB દ્વારા 5V DC
  • કરંટ: 2.5-3A ટિપિકલ રિક્વાયરમેન્ટ
  • રેગ્યુલેશન: 3.3V અને 1.8V રેઇલ્સ માટે ઓન-બોર્ડ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર્સ

વધારાના લક્ષણો:

  • કેમેરા ઇન્ટરફેસ: Pi કેમેરા માટે CSI કનેક્ટર
  • ડિસ્પ્લે ઇન્ટરફેસ: ઓફિશિયલ ટચસ્ક્રીન માટે DSI કનેક્ટર
  • ઓડિયો: 3.5mm એનાલોગ ઓડિયો આઉટપુટ
  • રિયલ-ટાઇમ ક્લોક: ટાઇમકીપિંગ માટે વૈકલ્પિક RTC

સોફ્ટવેર સપોર્ટ:

  • ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ: Raspberry Pi OS (Debian-આધારિત)
  • પ્રોગ્રામિંગ: Python, C++, Scratch, Java સપોર્ટ
  • GPIO કંટ્રોલ: હાર્ડવેર ઇન્ટરફેસિંગ માટે લાઇબ્રેરીઓ

ઉપયોગો:

  • શિક્ષણ: પ્રોગ્રામિંગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ શીખવું
  • IoT પ્રોજેક્ટ્સ: સેન્સર મોનિટરિંગ, હોમ ઓટોમેશન
  • મીડિયા સેન્ટર: વીડિયો સ્ટ્રીમિંગ અને પ્લેબેક
  • ઇન્ડસ્ટ્રિયલ: પ્રોટોટાઇપિંગ અને સ્મોલ-સ્કેલ ઓટોમેશન

ફાયદાઓ:

  • કોસ્ટ-ઇફેક્ટિવ: લો-કોસ્ટ કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ
  • કમ્યુનિટી: મોટો કમ્યુનિટી સપોર્ટ અને રિસોર્સીસ
  • ફ્લેક્સિબિલિટી: I/O ક્ષમતાઓ સાથે જનરલ-પર્પઝ કમ્પ્યુટિંગ
  • એજ્યુકેશન: શીખવા અને પ્રયોગ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું

મેમરી ટ્રીક: “Raspberry Pi પ્રોસેસીસ એવરીથિંગ થ્રુ GPIO - પરફેક્ટ પ્લેટફોર્મ ફોર પ્રોજેક્ટ્સ”


પ્રશ્ન 5(અ) અથવા [3 ગુણ]
#

પોલીક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન સોલાર સેલ વિશે ટૂંકમાં લખો.

જવાબ:

પોલીક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન સોલાર સેલ:

કોષ્ટક: પોલીક્રિસ્ટેલાઇન સિલિકોન લક્ષણો

પેરામીટરમૂલ્યવર્ણન
કાર્યક્ષમતા15-17%સારી કાર્યક્ષમતા, મોનો કરતાં ઓછી
બંધારણબહુવિધ ક્રિસ્ટલગ્રેઇન બાઉન્ડરીઝ દેખાય છે
રંગબ્લુ સ્પેકલ્ડબિન-એકસમાન દેખાવ
આયુષ્ય25+ વર્ષવિશ્વસનીય પરફોર્મન્સ
કિંમતમધ્યમકોસ્ટ-ઇફેક્ટિવ વિકલ્પ

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા:

  • કાસ્ટિંગ મેથડ: પીગળેલા સિલિકોનને ચોરસ મોલ્ડમાં ઠંડું કરવામાં આવે છે
  • મલ્ટિપલ ક્રિસ્ટલ્સ: રેન્ડમ ક્રિસ્ટલ ઓરિએન્ટેશન ગ્રેઇન્સ બનાવે છે
  • વેફર પ્રોડક્શન: ઓછા વેસ્ટ સાથે ચોરસ વેફર્સ

ફાયદાઓ:

  • કોસ્ટ-ઇફેક્ટિવ: મોનોક્રિસ્ટેલાઇન કરતાં ઓછી ઉત્પાદન કિંમત
  • ઓછો વેસ્ટ: ચોરસ આકાર સામગ્રીનો વેસ્ટ ઘટાડે છે
  • સારું પરફોર્મન્સ: મોટાભાગના ઉપયોગો માટે વાજબી કાર્યક્ષમતા

ઉપયોગો:

  • રહેણાંક: બજેટ-ફ્રેન્ડલી સોલાર ઇન્સ્ટોલેશન્સ
  • યુટિલિટી સ્કેલ: મોટા સોલાર ફાર્મ જ્યાં કિંમત મહત્વની છે
  • કોમર્શિયલ: મધ્યમ-સ્કેલ ઇન્સ્ટોલેશન્સ

મેમરી ટ્રીક: “પોલી મીન્સ મેની ક્રિસ્ટલ્સ - મોર એફોર્ડેબલ ચોઇસ”


પ્રશ્ન 5(બ) અથવા [4 ગુણ]
#

મશીન લર્નિંગ ટેકનિકના પ્રકારોની સરખામણી કરો: સુપરવાઇઝ્ડ અને અનસુપરવાઇઝ્ડ.

જવાબ:

કોષ્ટક: સુપરવાઇઝ્ડ વિરુદ્ધ અનસુપરવાઇઝ્ડ લર્નિંગ

પાસુંસુપરવાઇઝ્ડ લર્નિંગઅનસુપરવાઇઝ્ડ લર્નિંગ
ડેટા ટાઇપલેબલ્ડ ડેટાઅનલેબલ્ડ ડેટા
લક્ષ્યપ્રિડિક્શનપેટર્ન ડિસ્કવરી
ઉદાહરણોક્લાસિફિકેશન, રિગ્રેશનક્લસ્ટરિંગ, એસોસિએશન
અલ્ગોરિધમSVM, ડિસિઝન ટ્રીઝK-means, PCA
મૂલ્યાંકનએક્યુરેસી, પ્રિસિઝનસિલ્હૌએટ સ્કોર

સુપરવાઇઝ્ડ લર્નિંગ:

  • ટ્રેનિંગ: શીખવા માટે ઇનપુટ-આઉટપુટ પેર્સ વાપરે છે
  • પ્રકારો: ક્લાસિફિકેશન (કેટેગરીઝ) અને રિગ્રેશન (કન્ટિન્યુઅસ વેલ્યુઝ)
  • ઉપયોગો: ઇમેઇલ સ્પામ ડિટેક્શન, પ્રાઇસ પ્રિડિક્શન

અનસુપરવાઇઝ્ડ લર્નિંગ:

  • ટ્રેનિંગ: લેબલ્સ વગર ડેટામાં છુપાયેલા પેટર્ન્સ શોધે છે
  • પ્રકારો: ક્લસ્ટરિંગ (ગ્રુપિંગ) અને ડાઇમેન્શનેલિટી રિડક્શન
  • ઉપયોગો: કસ્ટમર સેગમેન્ટેશન, એનોમલી ડિટેક્શન

મુખ્ય તફાવતો:

  • ગાઇડન્સ: સુપરવાઇઝ્ડને શિક્ષક છે, અનસુપરવાઇઝ્ડ સ્વતંત્ર રીતે શીખે છે
  • કોમ્પ્લેક્સિટી: સુપરવાઇઝ્ડ વધુ સીધુ, અનસુપરવાઇઝ્ડ વધુ એક્સપ્લોરેટરી
  • વેલિડેશન: સુપરવાઇઝ્ડ વેલિડેટ કરવું સરળ, અનસુપરવાઇઝ્ડને ડોમેઇન એક્સપર્ટાઇઝ જોઈએ

મેમરી ટ્રીક: “સુપરવાઇઝ્ડ સીઝ સોલ્યુશન્સ, અનસુપરવાઇઝ્ડ અનકવર્સ સીક્રેટ્સ”


પ્રશ્ન 5(ક) અથવા [7 ગુણ]
#

સ્માર્ટ હોમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

S&maSLCrwiotignthtBctruhiolenlbsgsT&ChIG(So(CeSnaWmSnHorettiamtuHnmneeFrAarbVtosrwitpro)Arsona/pptlCotreyLhllastToetEnr)eD&oSoCeSracymusLertoriecatmksys

સ્માર્ટ હોમ સિસ્ટમ ઘટકો:

સ્માર્ટ કંટ્રોલર (હબ):

  • કાર્ય: તમામ ડિવાઇસનું સમન્વય કરતું કેન્દ્રીય કંટ્રોલ યુનિટ
  • પ્રોટોકોલ્સ: ZigBee, Z-Wave, WiFi, બ્લૂટૂથ કમ્યુનિકેશન
  • પ્રોસેસિંગ: લોકલ ઓટોમેશન રૂલ્સ અને રિમોટ કનેક્ટિવિટી
  • ઇન્ટિગ્રેશન: વોઇસ આસિસ્ટન્ટ (Alexa, Google) સાથે કામ કરે છે

લાઇટિંગ કંટ્રોલ સિસ્ટમ:

  • સ્માર્ટ બલ્બ્સ: વાયરલેસ કનેક્ટિવિટી સાથે LED બલ્બ્સ
  • સ્માર્ટ સ્વિચીસ: હાલની લાઇટિંગને સ્માર્ટ કંટ્રોલ સાથે રેટ્રોફિટ
  • લક્ષણો: ડિમિંગ, કલર ચેન્જિંગ, શેડ્યુલિંગ, મોશન સેન્સિંગ
  • એનર્જી સેવિંગ: ઓક્યુપન્સી આધારિત ઓટોમેટિક ઓન/ઓફ

HVAC કંટ્રોલ સિસ્ટમ:

  • સ્માર્ટ થર્મોસ્ટેટ: પ્રોગ્રામેબલ ટેમ્પરેચર કંટ્રોલ
  • સેન્સર્સ: તાપમાન, ભેજ, ઓક્યુપન્સી ડિટેક્શન
  • લર્નિંગ: ઉપયોગ પેટર્ન આધારિત એડેપ્ટિવ શેડ્યુલિંગ
  • એફિશિયન્સી: એનર્જી ઓપ્ટિમાઇઝેશન અને રિમોટ કંટ્રોલ

સિક્યુરિટી સિસ્ટમ:

  • સ્માર્ટ લોક્સ: સ્માર્ટફોન કંટ્રોલ સાથે કીલેસ એન્ટ્રી
  • કેમેરાઝ: રેકોર્ડિંગ સાથે ઇન્ડોર/આઉટડોર સર્વેલન્સ
  • સેન્સર્સ: ડોર/વિન્ડો, મોશન, ગ્લાસ બ્રેક ડિટેક્શન
  • એલર્ટ્સ: સ્માર્ટફોનને રિયલ-ટાઇમ નોટિફિકેશન્સ

ઇન્ટરનેટ ગેટવે:

  • કનેક્ટિવિટી: ક્લાઉડ સર્વિસીસ માટે હાઇ-સ્પીડ ઇન્ટરનેટ
  • રાઉટર: ડિવાઇસ કનેક્ટિવિટી માટે WiFi નેટવર્ક
  • સિક્યુરિટી: નેટવર્ક ફાયરવોલ અને ડિવાઇસ ઓથેન્ટિકેશન
  • બેકઅપ: ક્રિટિકલ ફંક્શન્સ માટે સેલ્યુલર બેકઅપ

સ્માર્ટફોન ઇન્ટિગ્રેશન:

  • મોબાઇલ એપ: રિમોટ કંટ્રોલ અને મોનિટરિંગ ઇન્ટરફેસ
  • વોઇસ કંટ્રોલ: વોઇસ આસિસ્ટન્ટ્સ સાથે ઇન્ટિગ્રેશન
  • ઓટોમેશન: સીન ક્રિએશન અને શેડ્યુલિંગ
  • નોટિફિકેશન્સ: સિક્યુરિટી એલર્ટ્સ અને સિસ્ટમ સ્ટેટસ

સ્માર્ટ હોમ લક્ષણો:

ઓટોમેશન સિનેરિયોઝ:

  • ગુડ મોર્નિંગ: લાઇટ્સ ઓન, કોફી મેકર સ્ટાર્ટ, થર્મોસ્ટેટ એડજસ્ટ
  • અવે મોડ: બધી લાઇટ્સ ઓફ, સિક્યુરિટી આર્મ્ડ, થર્મોસ્ટેટ સેટબેક
  • ગુડ નાઇટ: ડોર્સ લોક, લાઇટ્સ ડિમ, સિક્યુરિટી સેન્સર્સ એક્ટિવ
  • મૂવી મોડ: લાઇટ્સ ડિમ, બ્લાઇન્ડ્સ ક્લોઝ, એન્ટરટેનમેન્ટ સિસ્ટમ ઓન

એનર્જી મેનેજમેન્ટ:

  • લોડ મોનિટરિંગ: ડિવાઇસ દ્વારા એનર્જી ઉપયોગ ટ્રેક કરવું
  • પીક શેવિંગ: ઊંચા ઇલેક્ટ્રિસિટી રેટ પીરિયડ્સ ટાળવા
  • સોલાર ઇન્ટિગ્રેશન: સોલાર પેનલ્સ અને બેટરીઝ સાથે સમન્વય
  • સ્માર્ટ એપ્લાયન્સીસ: ડિશવોશર, વોશર લો-કોસ્ટ અવર્સ દરમિયાન ચલાવવા

સિક્યુરિટી લક્ષણો:

  • પેરિમીટર પ્રોટેક્શન: ડોર/વિન્ડો સેન્સર્સ, કેમેરાઝ
  • ઇન્ટીરિયર પ્રોટેક્શન: મોશન સેન્સર્સ, ગ્લાસ બ્રેક ડિટેક્ટર્સ
  • એક્સેસ કંટ્રોલ: સ્માર્ટ લોક્સ, કીપેડ એન્ટ્રી, વિઝિટર મેનેજમેન્ટ
  • ઇમર્જન્સી રિસ્પોન્સ: સિક્યુરિટી કંપનીને ઓટોમેટિક એલર્ટ્સ

ફાયદા:

  • કન્વીનિયન્સ: રિમોટ કંટ્રોલ અને ઓટોમેશન
  • એનર્જી એફિશિયન્સી: ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ ઉપયોગ પેટર્ન્સ
  • સિક્યુરિટી: વધારેલા ઘર સુરક્ષા
  • કમ્ફર્ટ: પર્સનલાઇઝ્ડ એનવાયરનમેન્ટ કંટ્રોલ
  • પ્રોપર્ટી વેલ્યુ: વધારેલું ઘર મૂલ્ય

કમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ્સ:

  • WiFi: કેમેરાઝ અને સ્ટ્રીમિંગ માટે હાઇ બેન્ડવિડ્થ
  • ZigBee: સેન્સર્સ માટે લો પાવર મેશ નેટવર્ક
  • Z-Wave: ક્રિટિકલ ડિવાઇસ માટે વિશ્વસનીય મેશ
  • બ્લૂટૂથ: શોર્ટ-રેન્જ ડાયરેક્ટ ડિવાઇસ કનેક્શન

ભવિષ્યના ટ્રેન્ડ્સ:

  • AI ઇન્ટિગ્રેશન: બેટર ઓટોમેશન માટે મશીન લર્નિંગ
  • એજ કમ્પ્યુટિંગ: ઝડપી રિસ્પોન્સ માટે લોકલ પ્રોસેસિંગ
  • એનર્જી સ્ટોરેજ: બેટરી બેકઅપ અને ગ્રિડ સર્વિસીસ
  • હેલ્થ મોનિટરિંગ: એર ક્વોલિટી, સ્લીપ ટ્રેકિંગ ઇન્ટિગ્રેશન

મેમરી ટ્રીક: “સ્માર્ટ હોમ્સ કંટ્રોલ એવરીથિંગ થ્રુ ઇન્ટરનેટ - કન્વીનિયન્સ કમ્ફર્ટ સિક્યુરિટી એફિશિયન્સી”

સંબંધિત

એન્ટેના એન્ડ વેવ પ્રોપેગેશન (4341106) - વિન્ટર 2024 સોલ્યુશન
22 મિનિટ
Study-Material Solutions Antenna Wave-Propagation 4341106 2024 Winter
Renewable Energy & Emerging Trends in Electronics (4361106) - Summer 2024 Solution (ગુજરાતી)
Study-Material Solutions Renewable-Energy 4361106 2024 Summer
એડવાન્સ્ડ પાયથન પ્રોગ્રામિંગ (4321602) - ઉનાળો 2024 સોલ્યુશન
17 મિનિટ
Study-Material Solutions Python 4321602 2024 Summer Gujarati
એન્ટેના અને વેવ પ્રોપેગેશન (4341106) - સમર 2024 સોલ્યુશન
21 મિનિટ
Study-Material Solutions Antenna Wave-Propagation 4341106 2024 Summer
Python Programming (4311601) - Summer 2024 Solution (Gujarati)
Study-Material Solutions Python 4311601 2024 Summer Gujarati
કમ્પ્યુટર નેટવર્કિંગ (4343202) - સમર 2024 સોલ્યુશન
23 મિનિટ
Study-Material Solutions Computer-Networking 4343202 2024 Summer