एक युग्मन चुंबकीय क्षेत्र (coupling magnetic field) को प्रतिक्... | Electrical MCQ (हिंदी) | Examoogle

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एक युग्मन चुंबकीय क्षेत्र (coupling magnetic field) को प्रतिक्रिया करनी चाहिए (i) यांत्रिक प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए विद्युत प्रणाली के साथ (ii) यांत्रिक प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए यांत्रिक प्रणाली के साथ (iii) विद्युत प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए विद्युत प्रणाली के साथ (iv) विद्युत प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए यांत्रिक प्रणाली के साथ (v) वैद्युत-यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण के लिए विद्युत या यांत्रिक प्रणाली के साथ उपरोक्त में से, सही कथन हैं

A) (i), (ii) & (iii)

B) (ii), (iii) & (v)

C) (ii), (iii) & (iv)

D) (ii), (iii) & (v)

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalMachine

(ii), (iii) & (v)

Quick Summary:

वैद्युत-यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण में, चुंबकीय क्षेत्र विद्युत और यांत्रिक प्रणालियों के बीच एक युग्मन माध्यम (coupling medium) के रूप में कार्य करता है। किसी प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए, युग्मन चुंबकीय क्षेत्र को बल लगाने या विरोधी-EMF उत्पन्न करने के लिए उस प्रणाली के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए, जिससे किसी भी दिशा में (मोटर या जनरेटर मोड) या ऊर्जा भंडारण के दौरान प्रणाली के भीतर ऊर्जा हस्तांतरण की अनुमति मिलती है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$dW_{elec} = dW_{field} + dW_{mech}$ — वैद्युत-यांत्रिक प्रणालियों में ऊर्जा संतुलन समीकरण

$F_e = \frac{\partial W_{field}(i, x)}{\partial x}$ — युग्मन क्षेत्र द्वारा लगाया गया विद्युत-चुंबकीय बल

⚙️ Working Principle

वैद्युत-यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण चुंबकीय क्षेत्रों और धारा-वाहक चालकों या चुंबकीय संरचनाओं के बीच बातचीत पर निर्भर करता है। जब यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है (जनरेटर क्रिया), तो चुंबकीय क्षेत्र विद्युत-चुंबकीय टॉर्क के माध्यम से यांत्रिक प्रणाली के साथ और प्रेरित EMF के माध्यम से विद्युत प्रणाली के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसी तरह, विद्युत-से-यांत्रिक रूपांतरण (मोटर क्रिया) के लिए, युग्मन चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा प्रवाह को सुगम बनाने के लिए दोनों प्रणालियों के साथ परस्पर क्रिया करता है।

📌 Key Points

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यांत्रिक प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए, क्षेत्र यांत्रिक प्रणाली के साथ प्रतिक्रिया करता है (कथन ii)।
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विद्युत प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए, क्षेत्र विद्युत प्रणाली के साथ प्रतिक्रिया करता है (कथन iii)।
▸
सामान्यतः, युग्मन क्षेत्र परिचालन मोड के आधार पर विद्युत या यांत्रिक प्रणालियों के साथ प्रतिक्रिया करता है (कथन v)।

✅ Advantages

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विद्युत क्षेत्र युग्मन की तुलना में चुंबकीय क्षेत्र युग्मन उच्च ऊर्जा भंडारण घनत्व प्रदान करता है।
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विद्युत और यांत्रिक क्षेत्रों के बीच कुशल द्वि-दिशीय (bi-directional) ऊर्जा हस्तांतरण को सक्षम बनाता है।

❌ Disadvantages / Limitations

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चुंबकीय माध्यम के भीतर हिस्टैरिसीस (hysteresis) और एडी धारा (eddy current) हानियां होती हैं।
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चुंबकीय संतृप्ति (magnetic saturation) अधिकतम ऊर्जा घनत्व को सीमित करती है।

🛠️ Applications / Uses

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इलेक्ट्रिक मोटर (विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलना)
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जनरेटर और अल्टरनेटर (यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलना)
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वैद्युत-यांत्रिक एक्ट्यूएटर्स, रिले और सोलनॉइड्स

📄 Additional Information

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कथन (i) गलत है क्योंकि यांत्रिक प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए, चुंबकीय क्षेत्र को यांत्रिक बलों के माध्यम से स्वयं यांत्रिक प्रणाली के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए।
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कथन (iv) गलत है क्योंकि विद्युत प्रणाली से ऊर्जा निकालने के लिए, क्षेत्र को प्रेरित EMF के माध्यम से विद्युत प्रणाली के साथ परस्पर क्रिया करनी चाहिए।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — कथन (ii), (iii), और (v) ऊर्जा रूपांतरण और निष्कर्षण के लिए यांत्रिक और विद्युत प्रणालियों के साथ युग्मन चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यक प्रतिक्रिया का सही वर्णन करते हैं।

Core Concepts Used

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वैद्युत-यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण युग्मन चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा संतुलन सिद्धांत

💡 EXAM TIP

वैद्युत-यांत्रिक प्रणालियों में हमेशा ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत को याद रखें: $dW_{elec} = dW_{field} + dW_{mech}$ । क्षेत्र एक ऊर्जा भंडार और माध्यम के रूप में कार्य करता है, जिससे उस प्रणाली के साथ सीधे संपर्क की आवश्यकता होती है जिससे ऊर्जा निकाली जा रही है।

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