Alternating Current (प्रत्यावर्ती धारा) आज की आधुनिक दुनिया बिजली (Electricity) पर निर्भर है — घर, स्कूल, अस्पताल, फैक्ट्री, हर जगह। लेकिन क्या आपने कभी सोचा कि हमारे घरों में जो बिजली आती है, वह किस प्रकार की होती है?
👉 वह होती है Alternating Current (AC) – प्रत्यावर्ती धारा।
यह धारा समय के साथ अपनी दिशा (Direction) और मान (Magnitude) दोनों बदलती रहती है।
UP Board Class 12 Physics में यह chapter बेहद महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे numerical, derivation, graph और theory सभी प्रकार के प्रश्न पूछे जाते हैं।
इस नोट्स को पढ़ने के बाद AC आपको कठिन नहीं बल्कि scoring topic लगेगा 🙂
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🔷 What is Alternating Current? (प्रत्यावर्ती धारा क्या है?)
✅ Definition (परिभाषा)
English:
Alternating Current is the electric current that changes its magnitude and direction periodically with time.
Hindi:
जो विद्युत धारा समय के साथ अपना मान और दिशा दोनों बदलती रहती है, उसे प्रत्यावर्ती धारा (AC) कहते हैं।
👉 उदाहरण:
आपके घर की बिजली = AC.
⭐ Exam Tip:
“Changes both magnitude and direction” जरूर लिखें।
🔷 Direct Current vs Alternating Current
(दिष्ट धारा और प्रत्यावर्ती धारा में अंतर)
| Direct Current (DC) | Alternating Current (AC) |
| दिशा स्थिर | दिशा बदलती है |
| बैटरी में उपयोग | घरों की बिजली |
| कम दूरी | लंबी दूरी transmission |
👉 AC लंबी दूरी तक भेजना सस्ता पड़ता है।
🔷 How AC is Produced? (AC कैसे उत्पन्न होती है?)
AC उत्पन्न करने वाली मशीन को AC Generator (प्रत्यावर्ती जनित्र) कहते हैं।
Working (कार्य सिद्धांत):
- Coil को magnetic field में घुमाया जाता है
- Magnetic flux बदलता है
- EMF induce होता है
- Current बार-बार दिशा बदलता है
👉 यह Faraday’s Law पर आधारित है।
🔷 AC Equation (प्रत्यावर्ती धारा का समीकरण)
[
I = I_0 \sin(\omega t)
]
जहाँ,
- I₀ = Peak current
- ω = Angular frequency
- t = Time
👉 Current sine wave के रूप में बदलता है।
🔷 AC Waveform (तरंग रूप)
AC का ग्राफ sine wave होता है।
Key Points:
✅ Positive half cycle
✅ Negative half cycle
✅ One complete cycle
👉 एक cycle पूरा होने पर धारा फिर से वही pattern दोहराती है।
🔷 Time Period and Frequency (आवर्तकाल और आवृत्ति)
✅ Time Period (T)
एक cycle पूरा करने में लगा समय।
✅ Frequency (f)
1 सेकंड में cycles की संख्या।
[
f = \frac{1}{T}
]
👉 भारत में frequency = 50 Hz
⭐ Very Important Exam Fact!
🔷 Peak Value (अधिकतम मान)
AC का सबसे बड़ा मान peak value कहलाता है।
👉 Peak current = I₀
👉 Peak voltage = V₀
🔷 RMS Value (RMS मान क्या है?)
RMS = Root Mean Square
यह AC का वह effective value है जो DC के बराबर power देता है।
Formula:
[
I_{rms} = \frac{I_0}{\sqrt{2}}
]
[
V_{rms} = \frac{V_0}{\sqrt{2}}
]
👉 Household voltage 220V = RMS value.
⭐ Exam में अक्सर पूछा जाता है।
🔷 Average Value (औसत मान)
पूरे cycle का average = 0
(Positive और negative cancel)
इसलिए half cycle का average लिया जाता है।
[
I_{avg} = \frac{2I_0}{\pi}
]
🔷 Reactance (रिएक्टेंस क्या है?)
AC circuit में resistance के अलावा opposition को reactance कहते हैं।
दो प्रकार:
👉 Inductive Reactance
👉 Capacitive Reactance
✅ Inductive Reactance (प्रेरक रिएक्टेंस)
Inductor current के बदलाव का विरोध करता है।
[
X_L = \omega L
]
👉 Frequency बढ़े → XL बढ़े.
✅ Capacitive Reactance (धारिता रिएक्टेंस)
Capacitor voltage change का विरोध करता है।
[
X_C = \frac{1}{\omega C}
]
👉 Frequency बढ़े → XC घटे.
🔷 Impedance (प्रतिबाधा)
AC circuit का total opposition = Impedance.
[
Z = \sqrt{R^2 + (X_L – X_C)^2}
]
👉 Unit = Ohm.
🔷 Phase Difference (फेज अंतर)
Current और voltage हमेशा साथ नहीं चलते।
तीन स्थितियाँ:
✅ Pure resistor → No phase difference
✅ Inductor → Current पीछे
✅ Capacitor → Current आगे
⭐ Graph based question आता है।
🔷 Power in AC Circuit (AC परिपथ में शक्ति)
[
P = V I \cos\phi
]
जहाँ,
cosφ = Power Factor
✅ Power Factor (पावर फैक्टर)
बताता है कितनी power useful है।
Range: 0 से 1
👉 High power factor = ज्यादा efficiency.
🔷 AC Circuit Types (AC परिपथ के प्रकार)
✅ Resistive Circuit
केवल resistance.
✅ Inductive Circuit
Current lag करता है।
✅ Capacitive Circuit
Current lead करता है।
✅ RLC Circuit
Most important for boards!
Resonance condition:
[
X_L = X_C
]
👉 Impedance minimum.
🔷 Advantages of AC (AC के फायदे)
✅ Long distance transmission
✅ कम energy loss
✅ Voltage आसानी से change
✅ Cheaper system
✅ Safe distribution
🔷 Disadvantages of AC (AC के नुकसान)
❌ More dangerous shock
❌ Complex circuits
❌ Power loss due to reactance
🔷 Applications of Alternating Current (AC के अनुप्रयोग)
✅ Household electricity
✅ Fans & AC
✅ Refrigerators
✅ Washing machines
✅ Industrial motors
✅ Power stations
👉 Modern life AC पर निर्भर है।
🔷 Most Important Exam Points ⭐
✔ RMS value याद रखें
✔ Frequency = 50 Hz
✔ Power factor formula
✔ Reactance formulas
✔ Resonance condition
👉 UP Board Favorite Chapter!
🔷 Common Mistakes (सामान्य गलतियाँ)
🚫 RMS और peak confuse करना
🚫 Frequency भूल जाना
🚫 Reactance formula गलत
👉 इनसे बचें — अच्छे अंक आएंगे।
🔷 Memory Trick (याद रखने की ट्रिक)
👉 AC = Always Changing
या
👉 “Direction भी change, value भी change.”
🔷 Conclusion (निष्कर्ष)
Alternating Current आधुनिक बिजली व्यवस्था की रीढ़ है।
Power generation से लेकर आपके मोबाइल charger तक — हर जगह AC का उपयोग होता है।
यदि आपने यह chapter समझ लिया, तो Physics में आपके अंक निश्चित रूप से बढ़ेंगे।
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❓ FAQs Alternating Current (प्रत्यावर्ती धारा)
Q1. Alternating Current क्या है?
Ans. जो धारा समय के साथ दिशा और मान बदलती है।
Q2. भारत में frequency कितनी है?
Ans. 50 Hz.
Q3. RMS value क्या है?
Ans. Effective value of AC.
Q4. Household voltage कितना है?
Ans. 220V.
Q5. AC generator किस सिद्धांत पर?
Ans. Faraday’s law.
Q6. Peak value क्या है?
Ans. Maximum current/voltage.
Q7. Reactance क्या है?
Ans. AC opposition.
Q8. XL formula?
Ans. ωL.
Q9. XC formula?
Ans. 1/ωC.
Q10. Impedance क्या है?
Ans. Total resistance in AC.
Q11. Power formula?
Ans. VI cosφ.
Q12. Power factor range?
Ans. 0–1.
Q13. Resonance condition?
Ans. XL = XC.
Q14. Current lag कब?
Ans. Inductor में।
Q15. Current lead कब?
Ans. Capacitor में।
Q16. AC vs DC मुख्य अंतर?
Ans. Direction change.
Q17. Transmission में AC क्यों?
Ans. कम loss.
Q18. Average value zero क्यों?
Ans. Positive-negative cancel.
Q19. Board exam में important?
Ans. बहुत ज्यादा।
Q20. Easy trick?
Ans. AC = Always Changing.
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