अर्थ वायर (Earth wire) किससे जुड़ा होता है?

Question

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A: ground (जमीन)

Explanation & Concepts:
एक अर्थ वायर (या ग्राउंडिंग कंडक्टर) कम प्रतिरोध वाला एक मार्ग है जो सीधे पृथ्वी के सामान्य द्रव्यमान से जुड़ा होता है। इसका प्राथमिक कार्य इन्सुलेशन विफल होने की स्थिति में बिजली के झटके को रोकने के लिए दोष धाराओं (fault currents) के लिए एक सुरक्षित निर्वहन मार्ग प्रदान करना है।

Working Principle: यह सिद्धांत ओम के नियम $V = IR$ पर आधारित है। जब कोई धातु का आवरण किसी दोष के कारण लाइव हो जाता है, तो अर्थ वायर मानव शरीर की तुलना में काफी कम प्रतिरोध का मार्ग प्रदान करता है। परिणामस्वरूप, दोष धारा अर्थ वायर के माध्यम से जमीन में प्रवाहित होती है, जिससे सर्किट सुरक्षा उपकरण (फ्यूज या MCB) बिजली की आपूर्ति को तेजी से काट देते हैं।

Key Formulas: $I_{f} = \frac{V}{R_{e}}$ — दोष धारा ($I_f$) का निर्धारण आपूर्ति वोल्टेज ($V$) को अर्थ पथ के प्रतिरोध ($R_e$) से विभाजित करके किया जाता है।; $R_{total} = R_{body} || R_{earth}$ — यह बताता है कि धारा अपने न्यूनतम प्रतिरोध के कारण अर्थ वायर के रास्ते को क्यों चुनती है।

Key Points: अर्थ वायर आमतौर पर हरे या हरे-पीले रंग का होता है।; यह उपकरण के चेसिस के विभव को जमीन के सापेक्ष शून्य वोल्ट पर बनाए रखता है।; प्रभावी दोष सुरक्षा के लिए कम अर्थ इलेक्ट्रोड प्रतिरोध महत्वपूर्ण है।; भारत में IS 3043:1987 जैसे सुरक्षा मानकों द्वारा आवश्यक है।

Advantages: उपकरण के बाड़ों (enclosures) पर खतरनाक वोल्टेज के निर्माण को रोकता है; ग्राउंड फॉल्ट के दौरान सुरक्षात्मक उपकरणों के तेजी से संचालन को सुनिश्चित करता है

Disadvantages: प्रतिरोधकता की निगरानी के लिए अर्थ पिट्स के समय-समय पर रखरखाव की आवश्यकता होती है; पथरीली या सूखी मिट्टी की स्थिति में इंस्टॉलेशन महंगा हो सकता है

Applications: धातु के उपकरणों (फ्रिज, आयरन) के लिए घरेलू वायरिंग; औद्योगिक मोटर फ्रेम और इलेक्ट्रिकल कंट्रोल पैनल

Additional Info: भारत में, IS 3043 अर्थिंग के लिए अभ्यास संहिता निर्दिष्ट करता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि उपकरण वह उपकरण है जिसे संरक्षित किया जा रहा है, न कि दोष धारा का गंतव्य।. विकल्प C और D आपूर्ति नेटवर्क में बिंदु हैं, लेकिन अंतिम सुरक्षा कनेक्शन अर्थ इलेक्ट्रोड पर समाप्त होना चाहिए।

Answer: A सही है — अर्थ वायर दोष धाराओं को सुरक्षित रूप से डिस्चार्ज करने के लिए पृथ्वी के सामान्य द्रव्यमान के लिए कम-प्रतिबाधा (low-impedance) वाला मार्ग प्रदान करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: अर्थिंग का लक्ष्य स्पर्श वोल्टेज को कम करना है, $V_{touch} = I_f 	imes R_{earth}$, यह सुनिश्चित करना कि शॉर्ट सर्किट के दौरान व्यक्ति सुरक्षित रहे।

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Option B: appliance (उपकरण)

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Option C: power house (पावर हाउस)

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Option D: transformer (ट्रांसफार्मर)

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