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Total No. of Questions : 8 Total No. of Printed Pages : 4
Roll No.

EX-504 (C) (GS)

B.Tech. V Semester

Examination, May 2024

Grading System (GS)

Electrical and Electronics Materials

Time : Three Hours Maximum Marks : 70

Note:

  1. Attempt any five questions.

    किन्हीं पाँच प्रश्नों को हल कीजिए।

  2. All questions carry equal marks.

    सभी प्रश्नों के समान अंक हैं।

  3. In case of any doubt or dispute the English version question should be treated as final.

    किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जावे��ा।

1.

a) Find the current flowing through copper wire of length 0.2m, area of cross section 1 mm² when connected to a battery of 4V. Given that electron mobility 4.5 × 10⁻⁶ m² V⁻¹s⁻¹ and charge on electron = 1.6 × 10⁻¹⁹ C. The number density of electron in copper is 8.5 × 10²⁸ m⁻³.

a) 4V की बैटरी से कनेक्ट होने पर 0.2m लंबाई, क्रॉस सेक्शन 1mm² के तांबे के तार के माध्यम से बहने वाली धारा का पता लगाइए। दिया गया है कि इलेक्ट्रॉन गतिशीलता 4.5 × 10⁻⁶ m² V⁻¹s⁻¹ और इलेक्ट्रॉन पर आवेश = 1.6 × 10⁻¹⁹ c. तांबे में इलेक्ट्रॉन की संख्या घनत्व 8.5 × 10²⁸ m⁻³ है।

b) In conductivity materials, prove that

1μ = 1μ₁ + 1μ₂

Where μH = Overall drift velocity

μ₁ = Ionized impurity scattering limited mobility

μ₂ = Lattice vibration scattering limited mobility

b) चालकता सामग्री में, इसे सिद्ध करें

1μ = 1μ₁ + 1μ₂

जहाँ μH = समग्र बहाव वेग

μ₁ = आयनित अशुद्धता प्रकीर्णन सीमित गतिशीलता

μ₂ = लैटिस कंपन प्रकीर्णन सीमित गतिशीलता

c) A dielectric materials contains 2×10⁸ polar molecules/m³ each of dipole moment 1.8×10⁻²⁷Cm. Assuming that all of the dipoles are aligned in the direction of the electric field E = 10⁵ Ax V/m. Find the polarization the electric susceptibility and the relative permittivity?

c) एक परावैद्युत पदार्थ में प्रत्येक द्विध्रुव आघूर्ण 1.8×10⁻²⁷ सेमी. के 2×10⁸ ध्रुवीय अणु/m³ होते हैं। यह मानते हुए कि सभी द्विध्रुव विद्युत क्षेत्र E = 10⁵ Ax V/m की दिशा में संरेखित हैं। ध्रुवीकरण, विद्युत संवेदनशीलता और सापेक्ष पारगम्यता ज्ञात कीजिए?

2.

a) What is meant by polarization? Explain the different types of polarization.

a) ध्रुवीकरण से क्या तात्पर्य है? ध्रुवीकरण के विभिन्न प्रकार बताइए।

b) The electronic polarizability of Ar atom is 1.7×10⁻⁴⁰ Fm². What is the static dielectric constant of solid Ar (Below 84 K) if its density is 1.8gm/cm³, Relative atomic mass of Ar = 39.95 g/mol.

b) Ar परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण ���्षमता 1.7×10⁻⁴⁰ Fm² है। ठोस Ar (84 K से नीचे) का स्थैतिक ढांकता हुआ स्थिरांक क्या है यदि इसका घनत्व 1.8 gm/cm³ है, सापेक्ष परमाणु Ar का द्रव्यमान = 39.95 g/mol है।

3.

a) What is meant by Bridgment technique for crystal growth. Join line diagram and crystal growth se kya tatparye hai? Crystal vridhi ke liye Bridgment taknik par charcha kare.

b) Define semiconductor laser and its characteristics with their applications.

b) सेमीकंडक्टर लेजर और इसकी विशेषताओं को उनके अनुप्रयोगों सहित परिभाषित करें।

4.

a) Explain the electronic properties of Gallium Arsenide and Gallium Phosphide.

a) गैलियम आर्सेनाइड और गैलियम फॉस्फाइड के इलेक्ट्रॉनिक गुणों की व्याख्या करें।

b) Differentiate between the photoconductive and photo voltaic cells.

b) फोटोकंडक्टिव और फोटोवोल्टिक सेल के बीच अंतर बताएं।

5.

a) A Solenoid of 500 turns per meter is carrying a current of 3A. Its core is made of iron, which has a relative permeability of 5000. Determine the magnitudes of magnetic intensity, magnetizations and magnetic field inside the core.

a) 500 फेरों प्रति मीटर की एक सोलेनोइड में 3A की धारा प्रवाहित हो रही है। इसका कोर लोहे से बना है, जिसकी सापेक्ष पारगम्यता 5000 है। कोर के अंदर चुंबकीय तीव्रता, चुंबकीयकरण और चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण निर्धारित करें।

b) Compare ferromagnetism and antiferromagnetism with the help of suitable diagram.

b) उपयुक्त चित्र की सहायता से लोहचुंबकत्व और प्रति लोहचुंबकत्व की तुलना करें।

6.

a) Experiments on a sample show that at 12K a critical field of 15T exist and at 10K the critical field is 18T. Calculate the transition temperature and critical field at ok.

a) एक नमूने पर प्रयोग से पता चलता है कि 12K पर 15T का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र मौजूद है और 10K पर महत्वपूर्ण क्षेत्र 18T है। ok पर संक्रमण तापमान और क्रांतिक क्षेत्र की गणना करें।

b) What is Meissner effect? Describe Type-I and Type-II super conductor and their application.

b) मेसनर प्रभाव क्या है? टाइप-I और टाइप-II सुपर कंडक्टर और उनके अनुप्रयोग का वर्णन करें।

7.

a) What is super conductivity? Explain the terms critical temperature, critical field and critical current density. Draw necessary diagram.

a) अतिचालकता क्या है? क्रांतिक तापमान, क्रांतिक क्षेत्र और क्रांतिक धारा घनत्व शब्दों की व्याख्या करें। आवश्यक रेखाच��त्र बनायें।

b) Define advantage and application of SF₆.

b) SF₆ के लाभ और अनुप्रयोग को परिभाषित करें।

8.

Write a short notes on (any two):

किन्हीं दो पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।

i) Ferrous and Non ferrous alloys.

i) लौह और अलौह मिश्र धातुएँ

ii) Conductor for underground cables.

ii) भूमिगत केबलों के लिए कंडक्टर

iii) Dielectric strength and dielectric loss.

iii) संदूषण शक्ति और परावैद्युत हानि

iv) GIS applications to SF₆ gas, SF₆ gas for GIS applications

iv) GIS अनुप्रयोगों के लिए SF₆ गैस की विशिष्टता