Full Wave Rectifier MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Full Wave Rectifier - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

एक पूर्ण तरंग दिष्टकारी में, निर्गत आवृत्ति निवेश आवृत्ति की दोगुनी होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि निवेश AC सिग्नल के प्रत्येक चक्र के दौरान, निर्गत सिग्नल दो चक्र पूरे करता है।

व्याख्या:

यदि किसी पूर्ण तरंग दिष्टकारी में निवेश आवृत्ति 50 Hz है, तो निर्गत आवृत्ति होगी:

\( f_{out} = 2 \times f_{in} \)

दिया गया है कि निवेश आवृत्ति \( f_{in} \) 50 Hz है,

\( f_{out} = 2 \times 50 \, \text{Hz} = 100 \, \text{Hz} \)

इसलिए, पूर्ण तरंग दिष्टकारी की निर्गत आवृत्ति 100 Hz होगी।

सही विकल्प (2) है।

अवधारणा

एक पूर्ण-तरंग दिष्टकारी की ऊर्मिका वोल्टता निम्न प्रकार दिया जाता है:

\(V_R={2.4V_{dc}\over R_LC}\)

∵ \({V_{dc}\over R_L}=I_L\)

\(V_R={2.4I_{L}\over C}\)

जहाँ, VR = तरंग वोल्टता

IL = लोड धारा

C = संधारित्र

गणना

दिया गया है, C = 100 μF

IL = 50 mA

\(V_R={2.4\times 50\times 10^{-3}\over 100\times 10^{-6}}\)

VR = 1.2 kV

सही उत्तर विकल्प 1 है):(0.693)

संकल्पना:

TUF:

• ट्रांसफॉर्मर उपियोगिता कारक (TUF) किसी दिष्टकारी परिपथ की उपियोगिता की माप होती है। इसे द्वितीयक कुंडली के लिए आवश्यक dc शक्ति आउटपुट और ट्रांसफॉर्मर वोल्ट-एम्पियर (VA) की रेटिंग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। 
• TUF = \(DC\: power\: output\over Effective\: VA \:rating\: of \:the\: transformer\)
• यह कारक दिष्टकारी द्वारा ट्रांसफॉर्मर के उपयोग की प्रभावशीलता को इंगित करता है। 
• अर्ध-तरंग दिष्टकारी के लिए यह मान निम्न और 0.287 के बराबर होता है। 

संकल्पना

पूर्ण तरंग दिष्टकारी की उर्मिका वोल्टता को निम्न द्वारा दिया गया है:

\(V_R={2.4V_{dc}\over R_LC}\)

∵ \({V_{dc}\over R_L}=I_L\)

\(V_R={2.4I_{L}\over C}\)

जहाँ, V_R = उर्मिका वोल्टता

I_L = भार धारा 

C = संधारित्र 

गणना

दिया गया  है,

C = 100 μF

I_L = 50 mA

\(V_R={2.4\times 50\times 10^{-3}\over 100\times 10^{-6}}\)

V_R = 1.2 kV

अनुप्रयोग:

दिया हुआ fin = 50 Hz

आउटपुट आवृत्ति आउट fout होगी:

fout = 100 Hz

ऊर्मिका गुणक:

सिग्नल के आउटपुट में मौजूद AC की मात्रा को ऊर्मिका कहा जाता है।

उर्मिका गुणांक DC आउटपुट में मौजूद उर्मियों की संख्या को इंगित करता है।

शक्ति आपूर्ति का आउटपुट इस प्रकार दिया गया है,

\({\rm{Ripple\;factor}} = \frac{{{I_{rms}}\;of\;AC\;component}}{{{I_{DC}}\;component}}\)

इसे इस प्रकार दिया गया है

\(\gamma = \sqrt {{{\left( {\frac{{{V_{rms}}}}{{{V_{DC}}}}} \right)}^2} - 1} \)

इसलिए यदि उर्मिका गुणक कम होता है, तो शक्ति आपूर्ति में कम AC घटक होते हैं और शक्ति आपूर्ति आउटपुट अधिक शुद्ध होता है (अर्थात अधिक अस्थिरता के बिना दिष्ट धारा अधिक होती है)

इसलिए उर्मिका गुणांक शक्ति आपूर्ति के आउटपुट की शुद्धता का संकेत है।

पूर्ण तरंग दिष्टकारी: γ = 0.48

अर्ध तरंग दिष्टकारी के लिए γ = 1.21

व्याख्या:

• प्रत्यावर्ती धारा धनात्मक होने पर एक अर्ध-तरंग दिष्टकारी A.C चक्र के 180° के दौरान संचालन करता है और दूसरे 180 डिग्री के दौरान धारा को रोक देता है
• A.C चक्र के दोनों 180° अवधियों के दौरान एक पूर्ण-तरंग दिष्टकारी का संचालन होता है; तो आप देख सकते हैं, यह समय की दोगुनी मात्रा के लिए धारा का संचालन करता है
• एक पूर्ण-तरंग दिष्टकारी की वोल्टेज अर्ध-तरंग दिष्टकारी से दोगुनी होती है, क्योंकि यह इनपुट के दोनों अर्ध चक्रों का उपयोग करता है

​

महत्वपूर्ण:

 दिष्टकारी:

एक दिष्टकारी एक विद्युत उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा (AC) को परिवर्तित करता है, जो आवधिक रूप से दिशा को विपरीत कर दिष्ट धारा (DC) में परिवर्तित करता है, जो केवल एक दिशा में बहती है।

केंद्र-टैप पूर्ण तरंग दिष्टकारी:

इसमें दो डायोड दिखाए गए हैं

तरंगरूपf (t) का RMS या प्रभावी मान निम्न द्वारा दिया जाता है:
\({f_{rms}} = \sqrt {\frac{1}{T}\mathop \smallint \limits_0^T {f^2}\left( t \right)dt}\)

अनुप्रयोग:

तरंगरूप के शिखर मान और rms मान के बीच संबंध इस प्रकार दिया गया है:

\(V_p=\sqrt{2} V_{rms}\)

एक अर्द्ध और पूर्ण-तरंग दिष्टकारी के लिए शिखर मान और औसत मान के बीच का संबंध निम्न है:

\({V_{avg}} = \frac{{{V_m}}}{\pi }\)  अर्ध-तरंग दिष्टकारी के लिए

\({V_{avg}} = \frac{{2{V_m}}}{\pi }\) पूर्ण-तरंग दिष्टकारी के लिए

हल

संकल्पना

इनपुट के +ve चक्र के दौरान

• डायोड D₂ संचालित है और D₁ बंद है
• वोल्टेज विभाजन नियम से, 2kΩ प्रतिरोध में वोल्टेज जिसके चारों ओर आउटपुट की गणना की जाती है 
• V = 0.5 Vin

इनपुट के -ve चक्र के दौरान

• D2 बंद है और D1 संचालित होता है
• वोल्टेज विभाजन नियम से
• V= -0.5 V_in

इसलिए इनपुट के पूरे चक्र के दौरान,

हम निम्नलिखित आउटपुट वोल्टेज तरंगरूप का निरीक्षण करेंगे:

हम देख सकते हैं कि यह एक फुल-वेव (पूर्ण-तरंग) रेक्टिफाइड वेव है

गणना

अधिकतम आउटपुट वोल्टेज निम्न है

Vmax = |0.5 Vin|

Vmax = + 5volt

अत: सही उत्तर + 5 वोल्ट है।

सही विकल्प 3 है।

अवधारणा:

• आरेख से यह देखा जा सकता है कि इनपुट वोल्टेज के प्रत्येक इनपुट चक्र के लिए आउटपुट के दो चक्र होते हैं।
• ऐसा इसीलिए है क्योंकि पूर्ण तरंग दिष्टकारी ने इनपुट वोल्टेज के ऋणात्मक आधे चक्र को विपरीत कर दिया है।
• परिणामस्वरूप, एक पूर्ण तरंग दिष्टकारी के आउटपुट में आवृत्ति इनपुट AC आवृत्ति से दोगुनी होती है।

विभिन्न दिष्टकारी के महत्वपूर्ण विनिर्देश निम्नवत हैं:

• TUF: ट्रांसफार्मर उपयोगिता कारक (TUF) दिष्टकारी परिपथ के गुण का माप है। इसे द्वितीयक कुंडली द्वारा आवश्यक dc शक्ति आउटपुट और ट्रांसफार्मर वोल्ट-एम्पियर (VA) रेटिंग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। 

TUF = (DC शक्ति आउटपुट)/(ट्रांसफार्मर की प्रभावी VA रेटिंग)

\(TUF = K = \;\frac{{{P_{dc}}}}{{{V_s}{I_s}}}\)

• यह ट्रांसफार्मर की VA रेटिंग के उपयोगिता का मात्रात्मक संकेत है। TUF का मान जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक उपयोगिता होगी। अन्य शब्दों में यदि TUF अधिक और इसके विपरीत होता है तो आवश्यक ट्रांसफार्मर की VA रेटिंग कम होगी। 
• सूचना: पूर्ण-तरंग वाले ब्रिज दिष्टकारी के लिए 1/TUF यह दर्शाता है कि ट्रांसफार्मर को इसकी तुलना में 1.23 गुना अधिक होना चाहिए जब इसका प्रयोग शुद्ध ac वोल्टेज स्रोत से शक्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है। 
  ​

याद रखने योग्य तथ्य:

• अर्ध-तरंग दिष्टकारी के लिए TUF, 28.6% है। 
• पूर्ण-तरंग वाले केंद्रीय ताडि़त दिष्टकारी के लिए TUF, 57.2% है। 
• पूर्ण-तरंग वाले ब्रिज दिष्टकारी के लिए TUF, 81% है।

पूर्ण तरंग रेक्टीफायर:

स्थिति 1: +ve अर्द्ध चक्र के दौरान

D1 और D3 चालन करते हैं

V_o = V_s

स्थिति 2:  -ve अर्द्ध चक्र के दौरान

D2 और D4 चालन करते हैं

Vo = -V_s

आउटपुट तरंगरूप ऊपर दी गई है:

औसत निर्गत वोल्टेज है:

\(V_{o(avg)}={2V_m\over \pi}\)

अर्ध-तरंग दिष्टकारी:

rms मान \(= \frac{{Max.\;value}}{2}\)

औसत मान =\(\frac{{Max.\;value}}{\pi }\)

पूर्ण-तरंग दिष्टकारी:

\(rms\;value = \frac{{maximum\;value}}{{\sqrt 2 }}\)

\(Average\;value = 2\left( {\frac{{maximum\;value}}{\pi }} \right)\)

गणना:

एक अर्ध-तरंग दिष्‍टकृत धारा का RMS मान 10 एम्पीयर है

RMS मान \(= \frac{{Max.\;value}}{2}\)

10 \(= \frac{{Max.\;value}}{2}\)

अधिकतम मान (Im) = 20 A

पूर्ण-तरंग दिष्टकरण के लिए RMS मान

\(rms\;value = \frac{{maximum\;value}}{{\sqrt 2 }}\)

\(rms\;value = \frac{{20}}{{\sqrt 2 }}\)

RMS मान = 14.14 A

उर्मिका गुणक DC आउटपुट में मौजूद उर्मियों की संख्या को इंगित करता है।

शक्ति आपूर्ति का आउटपुट इस प्रकार दिया गया है,

गणितीय रूप से, उर्मिका गुणक (r) को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\(r= \frac{{{I_{rms}}\;of\;AC\;component}}{{{I_{DC}}\;component}}\)

इसलिए यदि उर्मिका गुणांक कम होता है, तो शक्ति आपूर्ति में कम AC घटक होते हैं और शक्ति आपूर्ति आउटपुट अधिक शुद्ध होता है (अर्थात अधिक अस्थिरता के बिना दिष्ट धारा अधिक होती है)

इसलिए उर्मिका गुणक शक्ति आपूर्ति के आउटपुट की शुद्धता का संकेत है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

अर्ध-तरंग दिष्टकारी के लिए, उर्मिका गुणक = 1.21

पूर्ण-तरंग दिष्टकारी के लिए, उर्मिका गुणक = 0.48

ब्रिज-तरंग दिष्टकारी के लिए, उर्मिका गुणक = 0.48