एक R-L श्रृंखला परिपथ में, यदि आपूर्ति वोल्टेज में अनुकंपन (हर्मोनिक्स) बढ़ जाता है, तो निम्न में से क्या सही है?

व्याख्या:

R-L श्रेणी परिपथ में बढ़े हुए हार्मोनिक्स का वर्तमान व्यवहार

परिभाषा: एक R-L श्रेणी परिपथ में, धारा प्रतिरोध (R) और प्रेरकत्व (L) दोनों से प्रभावित होती है। जब आपूर्ति वोल्टेज में हार्मोनिक्स होते हैं, तो ये हार्मोनिक्स परिपथ से गुजरने वाली धारा को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

कार्य सिद्धांत: एक R-L श्रेणी परिपथ में एक प्रतिरोधक और एक प्रेरक होते हैं जो श्रेणी में जुड़े होते हैं। परिपथ की कुल प्रतिबाधा (Z) सूत्र द्वारा दी जाती है:

Z = √(R² + (ωL)²)

जहाँ ω आपूर्ति वोल्टेज की कोणीय आवृत्ति है। परिपथ में धारा (I) ओम के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

I = V/Z

जहाँ V आपूर्ति वोल्टेज है। आपूर्ति वोल्टेज में हार्मोनिक्स मूल आवृत्ति के अतिरिक्त कई आवृत्तियों (हार्मोनिक्स) को प्रस्तुत करते हैं। प्रेरक (ωL) की प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ बढ़ जाती है, जिसका अर्थ है कि उच्च-क्रम हार्मोनिक्स मूल आवृत्ति की तुलना में उच्च प्रतिबाधा का सामना करेंगे।

बढ़े हुए हार्मोनिक्स का प्रभाव: जब आपूर्ति वोल्टेज में हार्मोनिक्स बढ़ते हैं, तो उच्च आवृत्ति घटक प्रेरक प्रतिक्रिया (ωL) के कारण उच्च प्रतिबाधा का सामना करेंगे। इसके परिणामस्वरूप इन उच्च आवृत्ति घटकों के अनुरूप धारा में कमी आती है। चूँकि समग्र धारा मूल आवृत्ति और हार्मोनिक्स के कारण धाराओं का संयोजन है, इसलिए हार्मोनिक्स में वृद्धि से परिपथ से गुजरने वाली कुल धारा में कमी आती है।

हार्मोनिक प्रभाव को समझने के लाभ:

• ऐसे परिपथों को डिज़ाइन करने में मदद करता है जो हार्मोनिक विकृतियों से कम प्रभावित होते हैं।
• विद्युत प्रणालियों की दक्षता और स्थिरता में सुधार करने में सहायता करता है।

बढ़े हुए हार्मोनिक्स के नुकसान:

• प्रेरक में अतिरिक्त ताप का कारण बन सकता है, जिससे समय के साथ संभावित क्षति हो सकती है।
• संकेत विरूपण और परिपथ के कम प्रदर्शन का परिणाम हो सकता है।

अनुप्रयोग: बिजली प्रणालियों, ऑडियो उपकरणों और किसी भी अनुप्रयोग में हार्मोनिक्स के प्रभाव को समझना महत्वपूर्ण है जहाँ धारा और वोल्टेज का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 3: परिपथ में धारा कम हो जाएगी।

यह विकल्प सही ढंग से R-L श्रेणी परिपथ में धारा के व्यवहार का वर्णन करता है जब आपूर्ति वोल्टेज में हार्मोनिक्स बढ़ जाते हैं। बढ़ी हुई हार्मोनिक आवृत्तियाँ प्रेरक से उच्च प्रतिबाधा का सामना करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप परिपथ से गुजरने वाली कुल धारा में कमी आती है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: परिपथ में धारा समान रहती है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि जब हार्मोनिक्स बढ़ते हैं तो परिपथ में धारा समान नहीं रहती है। बढ़े हुए हार्मोनिक्स उन आवृत्ति घटकों के लिए उच्च प्रतिबाधा का कारण बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कुल धारा में कमी आती है।

विकल्प 2: परिपथ में धारा बढ़ जाएगी।

यह विकल्प गलत है क्योंकि बढ़े हुए हार्मोनिक्स के साथ धारा नहीं बढ़ेगी। हार्मोनिक आवृत्तियों द्वारा सामना की जाने वाली उच्च प्रतिबाधा के कारण धारा में वृद्धि के बजाय कमी आती है।

विकल्प 4: परिपथ में धारा आपूर्ति वोल्टेज के साथ चरण में होगी।

यह विकल्प गलत है क्योंकि एक R-L श्रेणी परिपथ में, प्रेरक प्रतिक्रिया के कारण धारा आम तौर पर आपूर्ति वोल्टेज के साथ चरण से बाहर होती है। हार्मोनिक्स की उपस्थिति इस मौलिक व्यवहार को नहीं बदलती है।

निष्कर्ष:

R-L श्रेणी परिपथ में धारा पर हार्मोनिक्स के प्रभाव को समझना कुशल और स्थिर विद्युत प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है। बढ़े हुए हार्मोनिक्स उन आवृत्तियों के लिए उच्च प्रतिबाधा का कारण बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कुल धारा में कमी आती है। यह ज्ञान हार्मोनिक्स के प्रतिकूल प्रभावों को कम करने और परिपथ के प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करता है।