यदि कोई लाइव तार धातु के आवरण (केसिंग) के संपर्क में आता है, तो अतिरिक्त करंट कहाँ जाएगा?

Question

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B: केसिंग (आवरण)

Explanation & Concepts:
जब कोई लाइव तार किसी उपकरण के धातु आवरण (चेसिस) के संपर्क में आता है, तो फॉल्ट करंट आवरण से होकर बहता है। उचित विद्युत सुरक्षा प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक है कि इस आवरण को सुरक्षात्मक अर्थ (ग्राउंड) तार से जोड़ा जाए ताकि फॉल्ट करंट के लिए कम प्रतिरोध वाला रास्ता प्रदान किया जा सके, जो तब सुरक्षात्मक उपकरण (फ्यूज या MCB) को ट्रिप कर देता है।

Working Principle: धातु का आवरण एक संवाहक सतह के रूप में कार्य करता है। लाइव तार के इन्सुलेशन विफल होने की स्थिति में, धातु के आवरण का विभव (potential) लाइव तार के विभव तक बढ़ जाता है। आवरण को अर्थ तार से जोड़कर, उच्च करंट वाले रास्ते को जमीन की ओर मोड़ दिया जाता है, जिससे उपकरण का बाहरी हिस्सा उच्च वोल्टेज पर सक्रिय नहीं रह पाता है।

Key Formulas: $I_{fault} = \frac{V_{phase}}{Z_{fault}}$ — फॉल्ट पथ से बहने वाला करंट; $V_{touch} = I_{fault} \cdot R_{casing}$ — आवरण पर महसूस किया जाने वाला वोल्टेज

Key Points: इन्सुलेशन टूटने (सीधे संपर्क) के कारण धातु का आवरण लाइव हो जाता है।; अर्थिंग रिसाव करंट (leakage current) के लिए सबसे कम प्रतिरोध वाला रास्ता प्रदान करती है।; ग्राउंडिंग का प्राथमिक लक्ष्य बिजली के झटके के खिलाफ व्यक्तिगत सुरक्षा है।; अर्थिंग के बिना, धातु का आवरण लाइन वोल्टेज पर रहता है, जिससे घातक खतरा हो सकता है।

Advantages: उपयोगकर्ताओं को बिजली के झटके से बचाता है; सुरक्षात्मक सर्किट ब्रेकरों के तेजी से संचालन की सुविधा देता है

Disadvantages: अतिरिक्त ग्राउंडिंग बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होती है; स्थापना की जटिलता बढ़ जाती है

Applications: घरेलू उपकरण (रेफ्रिजरेटर, वॉशिंग मशीन); औद्योगिक मोटर एनक्लोजर; स्विचगियर हाउसिंग

Additional Info: सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए अर्थ तार का प्रतिरोध मानव शरीर की तुलना में काफी कम होना चाहिए।. विकल्प A, C, और D गलत हैं क्योंकि करंट तुरंत निकटतम ग्राउंडिंग कंडक्टर या संरचना के माध्यम से कम प्रतिरोध वाला रास्ता खोजता है, न कि डायनेमो या ट्रांसफार्मर जैसे बिजली उत्पादन स्रोतों की ओर वापस बहता है।

Answer: B सही है — यदि कोई लाइव तार धातु के आवरण के संपर्क में आता है, तो आवरण लाइव हो जाता है और अतिरिक्त फॉल्ट करंट आवरण के माध्यम से अर्थिंग कंडक्टर में प्रवाहित होगा।

Exam Tip: याद रखें कि फॉल्ट करंट हमेशा किर्चॉफ के करंट लॉ (Kirchhoff's Current Law) का पालन करता है; यह किसी भी उपलब्ध रास्ते में मुड़ जाएगा, विशेष रूप से जमीन (ground) तक जाने वाले सबसे कम प्रतिबाधा (impedance) वाले रास्ते को लक्षित करेगा।

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Option A: पावर हाउस

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Option C: डायनेमो

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Option D: ट्रांसफार्मर

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