एक कंडक्टर में एड़ी धाराएँ (Eddy currents) तब उत्पन्न होती हैं जब इसे ___________ के संपर्क में लाया जाता है।

Question

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The correct answer is A: एक परिवर्तित होते चुंबकीय क्षेत्र. एड़ी धाराएँ (Eddy currents) विद्युत धारा के वे लूप हैं जो किसी कंडक्टर के भीतर तब प्रेरित होते हैं जब उससे जुड़ा चुंबकीय फ्लक्स बदलता है। फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, समय के साथ बदलने वाला चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत वाहक बल (EMF) प्रेरित करता है, जो कंडक्टर में इन धाराओं को प्रवाहित करता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एड़ी धाराएँ (Eddy currents) विद्युत धारा के वे लूप हैं जो किसी कंडक्टर के भीतर तब प्रेरित होते हैं जब उससे जुड़ा चुंबकीय फ्लक्स बदलता है। फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, समय के साथ बदलने वाला चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत वाहक बल (EMF) प्रेरित करता है, जो कंडक्टर में इन धाराओं को प्रवाहित करता है।

Working Principle: जब किसी कंडक्टर को बदलते चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसके क्रॉस-सेक्शन से गुजरने वाला चुंबकीय फ्लक्स समय के साथ बदलता है। यह परिवर्तन सामग्री के भीतर $e = -\frac{d\Phi}{dt}$ विद्युत वाहक बल प्रेरित करता है। चूँकि कंडक्टर का प्रतिरोध सीमित होता है, ये EMF परिसंचारी धाराओं को प्रेरित करते हैं जिन्हें एड़ी धाराएँ कहा जाता है, जो ऊष्मा उत्पन्न करती हैं और अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाती हैं जो फ्लक्स में परिवर्तन का विरोध करता है (लेंज का नियम)।

Key Formulas: $e = -\frac{d\Phi}{dt}$ — फैराडे का प्रेरण का नियम, जो दर्शाता है कि EMF चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर पर निर्भर करता है।; $P = I^2R$ — शक्ति अपव्यय सूत्र जो दर्शाता है कि एड़ी धाराएँ धारा के वर्ग के समानुपाती ऊष्मा उत्पन्न करती हैं।

Key Points: एड़ी धाराएँ हमेशा उस कारण का विरोध करती हैं जिसने उन्हें उत्पन्न किया है, जो लेंज के नियम का पालन करता है।; इन्हें फोकॉल्ट धाराएँ (Foucault currents) भी कहा जाता है।; सामग्री में उच्च चालकता से एड़ी धाराएँ और अधिक मजबूत हो जाती हैं।; विद्युत मशीनों में एड़ी धाराओं से होने वाले नुकसान को कम करने के लिए लैमिनेटेड कोर का उपयोग किया जाता है।

Advantages: भारी ट्रेनों में चुंबकीय ब्रेकिंग के लिए उपयोग किया जाता है।; खाना पकाने के लिए इंडक्शन हीटिंग को सक्षम बनाता है।; स्पीडोमीटर और गैल्वेनोमीटर में दोलनों को कम करने (damping) के लिए उपयोग किया जाता है।

Disadvantages: ट्रांसफार्मर कोर में अवांछित ऊष्मा पैदा करता है।; विद्युत मशीनों की दक्षता कम करता है।; ओमिक हीटिंग ($I^2R$ नुकसान) के कारण ऊर्जा हानि बढ़ाता है।

Applications: धातुओं को पिघलाने के लिए इंडक्शन फर्नेस।; मीटरों में विद्युत चुंबकीय डैम्पिंग।; सुरक्षा में उपयोग किए जाने वाले मेटल डिटेक्टर।; इंडक्शन कुकटॉप।

Additional Info: विकल्प B और C गलत हैं क्योंकि एक समान या स्थिर चुंबकीय क्षेत्र कोई EMF प्रेरित नहीं करता है, क्योंकि $\frac{d\Phi}{dt} = 0$ होता है।. विकल्प D गलत है क्योंकि इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र स्थिर आवेशों से संबंधित होते हैं, न कि चुंबकीय प्रेरण से।

Answer: A सही है — एड़ी धाराएँ विशेष रूप से एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित होती हैं जो चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन की दर का कारण बनता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि स्थिर चुंबकीय क्षेत्र स्थिर बल उत्पन्न करते हैं, लेकिन प्रेरण के लिए गति या परिवर्तन की आवश्यकता होती है: यदि फ्लक्स स्थिर है, तो प्रेरण शून्य होता है।

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Option B: एक समान चुंबकीय क्षेत्र

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Option C: एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र

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Option D: एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र

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