एक कुंडली लोहे के क्रोड पर लिपटी हुई है जिसमें धारा I प्रवाहित हो रही है। कुंडली में स्व-प्रेरित वोल्टेज (self

Question

एक कुंडली लोहे के क्रोड पर लिपटी हुई है जिसमें धारा I प्रवाहित हो रही है। कुंडली में स्व-प्रेरित वोल्टेज (self-induced voltage) किसके द्वारा प्रभावित नहीं होता है?

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B: कुंडली में वोल्टेज में परिवर्तन

Explanation & Concepts:
कुंडली में स्व-प्रेरित वोल्टेज फ्लक्स लिंकेज के परिवर्तन की दर द्वारा निर्धारित होता है, जो कुंडली के भौतिक गुणों और इसमें प्रवाहित होने वाली धारा पर निर्भर करता है। हालाँकि आपूर्ति वोल्टेज सर्किट में धारा को निर्धारित करता है (ओम के नियम और प्रतिबाधा के माध्यम से), यह सीधे तौर पर स्व-प्रेरित वोल्टेज को परिभाषित नहीं करता है, जो पूरी तरह से चुंबकीय सर्किट मापदंडों का एक कार्य है।

Working Principle: फैराडे के नियम के अनुसार, स्व-प्रेरित वोल्टेज को $e = L \frac{di}{dt}$ के रूप में परिभाषित किया गया है। यहाँ, $L$ को फेरों की संख्या $N$ और चुंबकीय पथ के रिलक्टेंस (reluctance) $\mathcal{R}$ द्वारा $L = \frac{N^2}{\mathcal{R}}$ के रूप में निर्धारित किया जाता है। आपूर्ति वोल्टेज $i$ और $\frac{di}{dt}$ को प्रभावित करता है, लेकिन स्व-प्रेरित वोल्टेज विशेष रूप से चुंबकीय क्षेत्र परिवर्तनों के लिए आंतरिक बैक-ईएमएफ प्रतिक्रिया है, जो इसे बाहरी वोल्टेज स्रोत के परिमाण से स्वतंत्र बनाती है, बशर्ते धारा में परिवर्तन स्थिर हो।

Key Formulas: $e = L \frac{di}{dt}$ — स्व-प्रेरण का फैराडे-लेंज नियम; $L = \frac{N^2}{\mathcal{R}}$ — फेरों और रिलक्टेंस के संदर्भ में प्रेरकत्व

Key Points: स्व-प्रेरकत्व ($L$) एक भौतिक गुण है जिसे ज्यामिति और क्रोड सामग्री द्वारा परिभाषित किया जाता है।; प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन की प्रतिक्रिया है, न कि स्वयं स्रोत वोल्टेज।; चुंबकीय रिलक्टेंस ($\mathcal{R}$) क्रोड पारगम्यता, लंबाई और अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल पर निर्भर करता है।

Advantages: अनुमानित बैक-ईएमएफ उत्पादन; गैर-संतृप्त लोहे के क्रोड के लिए फ्लक्स लिंकेज और धारा के बीच रैखिक संबंध

Disadvantages: क्रोड संतृप्ति गैर-रैखिक प्रेरकत्व का कारण बन सकती है; लोहे के क्रोड में एड़ी धारा (eddy current) हानि

Applications: फिल्टर सर्किट में इंडक्टर्स; ट्रांसफॉर्मर क्रोड डिज़ाइन

Additional Info: विकल्प A: धारा बदलने से $di/dt$ बदलता है, जो सीधे $e$ को बदलता है।. विकल्प C: $N$ को बदलने से $L$ बदलता है क्योंकि $L \propto N^2$, जो सीधे $e$ को बदलता है।. विकल्प D: रिलक्टेंस चुंबकीय फ्लक्स पथ को बदलता है, जिससे प्रेरकत्व मान $L$ प्रभावित होता है।

Answer: B सही है — स्व-प्रेरित वोल्टेज कुंडली के भीतर चुंबकीय फ्लक्स परिवर्तन का परिणाम है और सर्किट टर्मिनल पर लागू बाहरी विभवांतर से स्वतंत्र है।

Exam Tip: 'कारण' (धारा में परिवर्तन) और 'बाहरी स्रोत' (आपूर्ति वोल्टेज) के बीच हमेशा अंतर रखें। स्व-प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय फ्लक्स परिवर्तनों के प्रति कुंडली की प्रतिक्रिया का एक गुण है।

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Option A: कुंडली की धारा में परिवर्तन

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Option C: कुंडली के फेरों की संख्या में परिवर्तन

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Option D: चुंबकीय पथ का प्रतिरोध

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