Class 12 Physics के Current Electricity अध्याय में Meter Bridge एक अत्यंत महत्वपूर्ण topic है, क्योंकि यह theory और practical दोनों को जोड़ता है।
Meter bridge की सहायता से हम:
- Unknown resistance निकालते हैं
- Wheatstone bridge के principle को practically समझते हैं
- Accuracy और experimental skills विकसित करते हैं
UP Board की परीक्षाओं में meter bridge से:
- Definition
- Principle
- Balanced condition derivation
- Numericals
- Practical-based questions
लगभग हर साल पूछे जाते हैं।
👉 gurugyanam.online का उद्देश्य है कि Meter Bridge को सिर्फ practical तक सीमित न रखकर, theory + numericals + exam tips के साथ पूरी clarity दी जाए।
📘 Meter Bridge क्या है?
Meter Bridge एक ऐसा electrical उपकरण है, जो Wheatstone Bridge के सिद्धांत पर आधारित होता है और जिसकी सहायता से किसी unknown resistance का मान निकाला जाता है।
📌 परिभाषा:
“Meter bridge एक ऐसा practical electrical setup है, जिसमें 1 मीटर लंबी समान प्रतिरोध वाली तार (uniform resistance wire) की सहायता से अज्ञात प्रतिरोध (unknown resistance) ज्ञात किया जाता है।”
🧠 सरल भाषा में समझें
Meter bridge को ऐसे समझिए:
- यह Wheatstone bridge का practical रूप है
- जहाँ ratio of resistances को
- wire की लंबाई के ratio से बदला जाता है
👉 इसी कारण इसे meter bridge कहा जाता है।
🔗 Meter Bridge और Wheatstone Bridge का संबंध
बहुत important concept (exam favourite):
Meter Bridge = Wheatstone Bridge + Uniform Wire
- Wheatstone bridge → theoretical
- Meter bridge → experimental
🔌 Meter Bridge की रचना (Construction)
Meter bridge में निम्नलिखित भाग होते हैं:
1️⃣ Uniform resistance wire (1 meter लंबी)
2️⃣ Two resistance gaps (R और X)
3️⃣ Galvanometer
4️⃣ Battery / Cell
5️⃣ Jockey (sliding contact)
6️⃣ Plug key और connecting wires
⚙️ Meter Bridge का Circuit Arrangement
- 1 मीटर लंबी तार को wooden board पर लगाया जाता है
- तार के सिरों को metal strips से जोड़ा जाता है
- बीच में दो gaps होती हैं:
- एक में known resistance (R)
- दूसरी में unknown resistance (X)
- Galvanometer को jockey के साथ जोड़ा जाता है
🧠 Meter Bridge का Principle (सिद्धांत)
Meter bridge का सिद्धांत आधारित है:
👉 Wheatstone Bridge के Balanced Condition पर
जब bridge balanced होता है:
- Galvanometer में कोई deflection नहीं होता
- यानी galvanometer branch में current शून्य होता है
⚖️ Meter Bridge की Balanced Condition
मान लीजिए:
- R = known resistance
- X = unknown resistance
- l = balancing length (cm में)
- (100 − l) = बाकी लंबाई
तब:
[
\frac{R}{X} = \frac{l}{100 – l}
]
या,
[
X = R \times \frac{100 – l}{l}
]
📌 यही meter bridge का सबसे important formula है।
🧠 Balanced Condition का Physical Meaning
Balanced अवस्था में:
- Galvanometer के दोनों सिरों का potential समान
- इसलिए कोई current flow नहीं करता
👉 इसी कारण meter bridge को null method कहा जाता है,
जो बहुत accurate होता है।
🧮 Meter Bridge – Numerical Concept
Example:
यदि:
- R = 5 Ω
- l = 40 cm
तो:
[
X = 5 \times \frac{100 – 40}{40}
]
[
X = 5 \times \frac{60}{40} = 7.5 , \Omega
]
👉 Step-by-step solution लिखना UP Board में extra marks दिलाता है।
🔄 Meter Bridge में Length का Role
- Wire uniform होती है
- Resistance ∝ Length
इसलिए:
- Resistance ratio = Length ratio
👉 यही meter bridge का core idea है।
🔥 Meter Bridge में End Error
Meter bridge में एक practical issue होता है, जिसे End Error कहते हैं।
End Error क्यों होता है?
- Copper strips और joints की resistance के कारण
End Error कैसे कम करें?
- R और X की position आपस में बदलकर
- Mean value लेकर
📌 यह point practical exams में बहुत पूछा जाता है।
⚠️ Precautions (बहुत महत्वपूर्ण)
Meter bridge प्रयोग करते समय:
✔️ Wire uniform और clean हो
✔️ Jockey को हल्के से touch करें
✔️ Key तभी बंद करें जब reading लेनी हो
✔️ Galvanometer zero adjusted हो
✔️ R और X की position interchange करें
👉 इन precautions से accuracy बढ़ती है।
🧠 Sources of Error in Meter Bridge
- Non-uniform wire
- Loose connections
- Temperature rise in wire
- Contact resistance
👉 Errors mention करने पर practical में good impression पड़ता है।
🧪 Meter Bridge और Resistivity
Meter bridge की सहायता से:
- Wire की resistivity भी निकाली जा सकती है
Formula:
[
\rho = \frac{RA}{l}
]
👉 यह advanced application UP Board में कभी-कभी पूछी जाती है।
🧠 Daily Life में Meter Bridge का महत्व
- Laboratories में resistance measurement
- Instrument calibration
- Teaching labs
- Electrical testing
⚖️ Meter Bridge बनाम Wheatstone Bridge
| बिंदु | Wheatstone Bridge | Meter Bridge |
| Nature | Theoretical | Practical |
| Resistance ratio | P/Q = R/S | l/(100−l) |
| Accuracy | High | Very High |
| Use | Conceptual | Experimental |
✍️ Exam Oriented Tips (UP Board)
✔️ Definition साफ और short लिखें
✔️ Diagram neat और labelled बनाएं
✔️ Balanced condition derivation जरूर लिखें
✔️ Formula box में highlight करें
✔️ Numericals में units जरूर लिखें
👉 gurugyanam.online पर UP Board pattern के अनुसार practice numericals और practical viva questions उपलब्ध हैं।
Q1. Meter bridge क्या है?
Ans: Unknown resistance मापने का practical device।
Q2. Meter bridge किस principle पर आधारित है?
Ans: Wheatstone bridge principle।
Q3. Meter bridge किस chapter में है?
Ans: Current Electricity।
Q4. Meter bridge में wire कितनी लंबी होती है?
Ans: 1 meter।
Q5. Balanced condition क्या होती है?
Ans: Galvanometer में zero deflection।
Q6. Meter bridge का main formula क्या है?
Ans: R/X = l/(100−l)
Q7. Meter bridge को null method क्यों कहते हैं?
Ans: Zero current measurement के कारण।
Q8. Meter bridge क्यों accurate होता है?
Ans: Null deflection method के कारण।
Q9. Galvanometer का role क्या है?
Ans: Balance detect करना।
Q10. Jockey क्या है?
Ans: Sliding contact।
Q11. End error क्या है?
Ans: Joints की resistance से उत्पन्न error।
Q12. End error कैसे कम करते हैं?
Ans: R और X interchange करके।
Q13. Meter bridge में current क्यों कम रखते हैं?
Ans: Heating effect से बचने के लिए।
Q14. Meter bridge numericals आते हैं?
Ans: हाँ, UP Board में।
Q15. Meter bridge practical में पूछा जाता है?
Ans: हाँ।
Q16. Meter bridge से resistivity निकाली जा सकती है?
Ans: हाँ।
Q17. Wire uniform क्यों होनी चाहिए?
Ans: Correct length-resistance relation के लिए।
Q18. Meter bridge और voltmeter का संबंध?
Ans: Voltmeter उपयोग नहीं होता।
Q19. Meter bridge में battery क्यों लगती है?
Ans: Current supply के लिए।
Q20. Meter bridge की accuracy किस पर निर्भर करती है?
Ans: Wire uniformity और galvanometer sensitivity।
Q21. Meter bridge का diagram क्यों जरूरी है?
Ans: Board exams में marks मिलते हैं।
Q22. Meter bridge से कौन–सी quantity मापते हैं?
Ans: Resistance।
Q23. Meter bridge क्यों पढ़ना जरूरी है?
Ans: Theory + practical दोनों के लिए।
Q24. Meter bridge में सबसे common mistake?
Ans: Jockey को जोर से दबाना।
Q25. Meter bridge पढ़ने का best source?
Ans: gurugyanam.online
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