भौतिक मापन, मात्रक पद्धतियां एवं विद्युत-चुंबकीय SI इकाइयां

परिचय (Introduction)

भौतिक विज्ञान में किसी भी राशि के माप के लिए उसी राशि के एक निश्चित परिमाण को मानक मान लिया जाता है, जिसे मात्रक (Unit) कहा जाता है। विभिन्न प्रकार की भौतिक गणनाओं के लिए मुख्य रूप से चार मापन पद्धतियां—MKS पद्धति, CGS पद्धति (जिसे ‘फ्रांसीसी पद्धति’ या ‘मैट्रिक पद्धति’ भी कहते हैं), FPS पद्धति (ब्रिटिश प्रणाली), और SI पद्धति का उपयोग किया जाता है। SI पद्धति मूलतः MKS पद्धति का ही संशोधित एवं परिवर्धित रूप है, जिसे अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त है। इसके अंतर्गत 7 मूल मात्रक माने गए हैं, जिनमें लंबाई (मीटर), समय (सेकंड), द्रव्यमान (किलोग्राम), विद्युत धारा (एम्पियर), ताप (केल्विन), ज्योति तीव्रता (कैंडेला), और पदार्थ की मात्रा (मोल) शामिल हैं। इसके अतिरिक्त रेडियन और स्टेरेडियन को पूरक मात्रक माना गया है।
आधुनिक तकनीकी और इंजीनियरिंग परीक्षाओं की दृष्टि से विद्युत और चुंबकीय राशियाँ जैसे विद्युत विभव (वोल्ट), चुंबकीय फ्लक्स घनत्व (टेस्ला), प्रेरकत्व (हेनरी), और विद्युत चालकता (सीमेंस) के मात्रक तथा उनके प्रतीक अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। साथ ही, खगोलीय दूरियों को मापने के लिए प्रकाश वर्ष और पारसेक जैसी बड़ी इकाइयों का उपयोग किया जाता है। आगामी राज्य स्तरीय और केंद्रीय प्रतियोगी परीक्षाओं के नवीनतम पैटर्न के के संपूर्ण आधिकारिक और तकनीकी आंकड़ों को नीचे क्रमबद्ध बहुविकल्पीय प्रश्नों (MCQs) के रूप में संकलित किया गया है।

बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)

Q1. भौतिक मापन की किस पद्धति को ‘फ्रांसीसी पद्धति’ (French System) या ‘मैट्रिक पद्धति’ (Metric System) के नाम से भी जाना जाता है?
(A) MKS पद्धति
(B) CGS पद्धति
(C) FPS पद्धति
(D) SI पद्धति
उत्तर: (B) CGS पद्धति


Q2. भौतिकी की किस पारंपरिक मापन पद्धति को ‘ब्रिटिश प्रणाली’ (British System) भी कहा जाता है, जिसमें लंबाई को फुट, द्रव्यमान को पाउंड और समय को सेकंड में मापा जाता है?
(A) MKS पद्धति
(B) CGS पद्धति
(C) FPS पद्धति
(D) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (C) FPS पद्धति


Q3. S.I. पद्धति के अनुसार मूल राशियों की संख्या कितनी मानी गई है, जो वर्तमान में अंतरराष्ट्रीय स्तर पर सर्वमान्य हैं?
(A) 5
(B) 7
(C) 9
(D) 12
उत्तर: (B) 7


Q4. निम्नलिखित में से कौन सा मूल मात्रक और उसका संकेत S.I. पद्धति के अनुसार सुमेलित नहीं है?
(A) विद्युत धारा — एम्पियर (A)
(B) ताप — केल्विन (K)
(C) ज्योति तीव्रता — कैंडेला (cd)
(D) पदार्थ की मात्रा — मोल (mol)
(नोट: सभी विकल्प सुमेलित हैं, परीक्षा में इस सूची से सीधे प्रश्न बनते हैं)
उत्तर: (D) पदार्थ की मात्रा — मोल (mol)


Q5. किसी वृत्त की त्रिज्या के बराबर लंबाई के चाप द्वारा वृत्त के केंद्र पर बनाए गए कोण को ‘एक रेडियन’ कहा जाता है। यह किस प्रकार का मात्रक है?
(A) मूल मात्रक
(B) पूरक मात्रक (Supplementary Unit)
(C) व्युत्पन्न मात्रक
(D) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (B) पूरक मात्रक

Q6. विद्युत विभव या विभवांतर को मापने के लिए S.I. पद्धति में किस व्युत्पन्न इकाई (Derived Unit) का प्रयोग किया जाता है, जिसका प्रतीक ‘V’ है?
(A) एम्पियर
(B) वोल्ट
(C) ओम
(D) वाट
उत्तर: (B) वोल्ट


Q7. चुंबकीय फ्लक्स (Magnetic Flux) की S.I. इकाई क्या है, जिसे वेबर (Webber) कहा जाता है और इसका व्युत्पन्न संकेत क्या होता है?
(A) V
(B) Wb \; (Vs)
(C) T
(D) H
उत्तर: (B) Wb \; (Vs)


Q8. चुंबकीय क्षेत्र तीव्रता या चुंबकीय फ्लक्स घनत्व (Magnetic Flux Density) को मापने के लिए किस S.I. इकाई का उपयोग किया जाता है, जिसका सूत्र B = F/A होता है?
(A) हेनरी
(B) टेस्ला (T)
(C) सीमेंस
(D) फैराड
उत्तर: (B) टेस्ला (T)


Q9. विद्युत प्रतिरोध (Electrical Resistance) का मात्रक ‘ओम’ (\Omega) होता है। विद्युत चालकता (Electrical Conductance) का मात्रक क्या है, जिसे ‘सीमेंस’ (Siemens) कहा जाता है और इसका सूत्र K = 1/R है?
(A) H
(B) S
(C) F
(D) W
उत्तर: (B) S


Q10. विद्युत धारिता (Capacitance) को मापने के लिए प्रयुक्त होने वाले मात्रक ‘फैराड’ का प्रतीक संकेत निम्नलिखित में से कौन सा है?
(A) C
(B) F
(C) H
(D) S
उत्तर: (B) F

Q11. प्रकाश द्वारा निर्वात में एक वर्ष में तय की गई कुल दूरी को ‘एक प्रकाश वर्ष’ (Light Year) कहा जाता है। यह निम्नलिखित में से किस भौतिक राशि का मात्रक है?
(A) समय का
(B) दूरी का
(C) प्रकाश की तीव्रता का
(D) वेग का
उत्तर: (B) दूरी का


Q12. दूरी मापने की सबसे बड़ी इकाई निम्नलिखित में से कौन सी है, जिसका उपयोग तारों और गैलेक्सियों के बीच की दूरी ज्ञात करने में होता है?
(A) प्रकाश वर्ष
(B) पारसेक (Parsec)
(C) खगोलीय इकाई
(D) किलोमीटर
उत्तर: (B) पारसेक (Parsec)


Q13. एक पारसेक (1 Parsec) का मान कितने प्रकाश वर्ष के तुल्य होता है?
(A) 2.56 प्रकाश वर्ष
(B) 3.26 प्रकाश वर्ष
(C) 4.26 प्रकाश वर्ष
(D) 9.46 प्रकाश वर्ष
उत्तर: (B) 3.26 प्रकाश वर्ष


Q14. S.I. परिभाषा नियतांकों के अनुसार, प्रकाश की गति (c) का शुद्ध और सटीक मान कितना निर्धारित है?
(A) 300000 मी./से.
(B) 299792458 मी./से.
(C) 3 \times 10^8 मी./से.
(D) 250000000 मी./से.
उत्तर: (B) 299792458 मी./से.

Q15. शाही (British Imperial) मापन पद्धति के अनुसार, ‘एक फुट’ (1 Foot) में कुल कितने इंच (Inches) होते हैं, जो इस पद्धति की एक मानक इकाई है?
(A) 8 इंच
(B) 10 इंच
(C) 12 इंच
(D) 16 इंच
उत्तर: (C) 12 इंच


Q16. शाही पद्धति में लंबी दूरियों को मापने के लिए ‘मील’ (Mile) का उपयोग किया जाता है। एक मील (1 Mile) में कुल कितने फुट (Feet) होते हैं?
(A) 3280 फुट
(B) 5000 फुट
(C) 5280 फुट
(D) 10000 फुट
उत्तर: (C) 5280 फुट


Q17. मीट्रिक पद्धति (Metric System) में लंबाई की मानक इकाइयों के बीच संबंध के संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा कन्वर्सेशन सुमेलित नहीं है?
(A) 1 मीटर = 100 सेंटीमीटर (सेमी)
(B) 1 किलोमीटर = 1000 मीटर
(C) 1 मिलीमीटर = 0.001 मीटर
(D) 1 सेंटीमीटर = 100 मिलीमीटर (मिमी)
(नोट: 1 सेमी = 10 मिमी होता है)
उत्तर: (D) 1 सेंटीमीटर = 100 मिलीमीटर (मिमी)


Q18. खगोलीय दूरियों को मापने के लिए प्रयुक्त होने वाले ‘एक प्रकाश वर्ष’ (1 Light Year) का सटीक मान मीटर में कितना होता है, जो प्रकाश द्वारा एक वर्ष में निर्वात में तय की गई दूरी है?
(A) 1.5 \times 10^{11} मीटर
(B) 3.26 \times 10^{12} मीटर
(C) 9.46 \times 10^{15} मीटर
(D) 1.0 \times 10^{16} मीटर
उत्तर: (C) 9.46 \times 10^{15} मीटर

Q19. शाही मापन पद्धति में द्रव्यमान (Weight/Mass) को मापने की एक प्रचलित इकाई ‘पाउंड’ (Pound) है। एक पाउंड (1 Pound) में कुल कितने औंस (Ounce) होते हैं?
(A) 10 औंस
(B) 12 औंस
(C) 16 औंस
(D) 20 औंस
उत्तर: (C) 16 औंस


Q20. द्रव्यमान की शाही इकाई ‘टन’ (Ton) और मीट्रिक इकाई ‘क्विंटल’ के बीच संबंध के संदर्भ में, एक मीट्रिक टन (1 Metric Ton) में कुल कितने किलोग्राम (kg) होते हैं?
(A) 100 kg
(B) 500 kg
(C) 1000 kg
(D) 2000 kg
उत्तर: (C) 1000 kg


Q21. आयतन (Volume) के मापन के लिए शाही और मीट्रिक पद्धतियों के बीच कन्वर्सेशन के संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा संबंध गलत है?
(A) 1 गैलन = 128 फ्लू. औंस
(B) 1 गैलन = 4 क्वार्ट
(C) 1 क्वार्ट = 16 फ्लू. औंस
(D) 1 लीटर = 100 मिलीलीटर (ml)
(नोट: 1 लीटर = 1000 ml होता है)
उत्तर: (D) 1 लीटर = 100 मिलीलीटर (ml)


Q22. भौतिकी में अति सूक्ष्म दूरियों के मापन के लिए प्रयुक्त होने वाली इकाई ‘माइक्रोन’ (\mum) का मान मीटर में कितना होता है, जिसे 1 माइक्रोमीटर भी कहा जाता है?
(A) 10^{-3} मीटर
(B) 10^{-6} मीटर
(C) 10^{-9} मीटर
(D) 10^{-10} मीटर
उत्तर: (B) 10^{-6} मीटर


Q23. परमाणु और आणविक दूरियों को मापने के लिए किस सूक्ष्म इकाई का उपयोग किया जाता है, जिसका मान 10^{-10} मीटर या 0.1 नैनोमीटर के बराबर होता है?
(A) माइक्रोन
(B) नैनोमीटर
(C) एंग्स्ट्रॉम (\text{\AA})
(D) फर्मी
उत्तर: (C) एंग्स्ट्रॉम (\text{\AA})

Q24. समय के मापन में ‘एक वर्ष’ (1 Year) को पारंपरिक रूप से कितने दिनों के बराबर माना जाता है, जो पृथ्वी द्वारा सूर्य की परिक्रमा पूरी करने में लगने वाले समय के करीब है?
(A) 360 दिन
(B) 364.25 दिन
(C) 365.25 दिन
(D) 366 दिन
उत्तर: (C) 365.25 दिन


Q25. शाही मापन पद्धति में समय के सबसे छोटे कन्वर्सेशन के संदर्भ में, ‘एक मिनट’ (1 Minute) में कुल कितने सेकंड (Seconds) होते हैं, जो SI पद्धति की एक आधार इकाई है?
(A) 30 सेकंड
(B) 50 सेकंड
(C) 60 सेकंड
(D) 100 सेकंड
उत्तर: (C) 60 सेकंड


Q26. तापमान (Temperature) के मापन के लिए शाही (फारेनहाइट) और मीट्रिक (सेल्सियस/केल्विन) पैमानों के बीच संबंध के संदर्भ में, 0^\circ\text{C} (शून्य डिग्री सेल्सियस) का मान केल्विन पैमाने पर कितना होता है, जिसे केल्विन में व्यक्त करने पर 273.15 के बराबर माना जाता है?
(A) 32^\circ\text{F}
(B) 212^\circ\text{F}
(C) 273.15\text{K}
(D) 100\text{K}
उत्तर: (C) 273.15\text{K}


Q27. तापमान के शाही फारेनहाइट (\text{F}) पैमाने पर 0^\circ\text{F} का मान सेल्सियस (\text{C}) पैमाने पर कितने डिग्री सेल्सियस के बराबर होता है?
(A) 17.778^\circ\text{C}
(B) -17.778^\circ\text{C}
(C) -32^\circ\text{C}
(D) 0^\circ\text{C}
उत्तर: (B) -17.778^\circ\text{C}


Q28. वे भौतिक राशियाँ जिन्हें पूर्ण रूप से व्यक्त करने के लिए ‘परिमाण’ (Magnitude) और ‘दिशा’ (Direction) दोनों की आवश्यकता होती है, उन्हें क्या कहा जाता है?
(A) अदिश राशियाँ
(B) सदिश राशियाँ (Vector Quantity)
(C) पूरक राशियाँ
(D) मूल राशियाँ
उत्तर: (B) सदिश राशियाँ


Q29. भौतिक राशियों के परिमाण और दिशा के आधार पर वर्गीकरण के संदर्भ में, निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प सदिश राशियों (Vector Quantities) का सही समूह है?
(A) समय, दूरी, द्रव्यमान, कार्य
(B) वेग, विस्थापन, बल, त्वरण
(C) ऊर्जा, दाब, विभव, ताप
(D) चाल, आयतन, घनत्व, कोण
उत्तर: (B) वेग, विस्थापन, बल, त्वरण


Q30. अदिश राशियों (Scalar Quantities) को व्यक्त करने के लिए केवल परिमाण की आवश्यकता होती है, दिशा की नहीं। निम्नलिखित में से कौन सी एक अदिश राशि का उदाहरण है?
(A) वेग
(B) संवेग
(C) बल
(D) चाल (Speed)
उत्तर: (D) चाल (Speed)