यदि ट्रांसमिशन टावरों की ऊंचाई बढ़ा दी जाए, तो निम्नलिखित में से कौन सा पैरामीटर बदलने की संभावना है?

Question

Accepted Answer

C: धारिता (Capacitance)

Explanation & Concepts:
ट्रांसमिशन टावरों की ऊंचाई बढ़ाने से ओवरहेड कंडक्टर और जमीन के बीच की दूरी बढ़ जाती है। भौतिक ज्यामिति में यह परिवर्तन ट्रांसमिशन लाइन की शंट धारिता (shunt capacitance) को बदल देता है, जो जमीन के सापेक्ष कंडक्टरों की व्यवस्था द्वारा निर्धारित होती है।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइन की धारिता की गणना माध्यम की पारगम्यता (permittivity) और पृथ्वी (ग्राउंड) के सापेक्ष कंडक्टरों के ज्यामितीय विन्यास के आधार पर की जाती है। जैसे-जैसे टावर की ऊंचाई बढ़ती है, जमीन दूर प्रतीत होती है, जिससे प्रभावी रूप से शंट धारिता कम हो जाती है, जिसे $C = \frac{2\pi\epsilon}{\ln(2h/r)}$ द्वारा दर्शाया जाता है, जहाँ $h$ जमीन से ऊपर कंडक्टर की ऊंचाई है। अतः, भौतिक ऊंचाई में संशोधन सीधे लाइन के इलेक्ट्रोस्टैटिक गुणों को प्रभावित करने वाला एक पैरामीटर है।

Key Formulas: $C = \frac{2\pi\epsilon_0}{\ln(\frac{2h}{r})}$ — जमीन के सापेक्ष एकल कंडक्टर की धारिता, जहाँ $h$ ऊंचाई है और $r$ त्रिज्या है।; $I_c = V \cdot 2\pi f C$ — चार्जिंग करंट जो लाइन की धारिता पर निर्भर करता है।

Key Points: धारिता एक शंट पैरामीटर है जो कंडक्टरों और जमीन के बीच संभावित अंतर से बनता है।; ऊंचे टावरों के कारण जमीन के प्रति धारिता कम हो जाती है।; प्रेरकत्व मुख्य रूप से कंडक्टरों के बीच के लूप क्षेत्र द्वारा निर्धारित होता है, जो धारिता की तुलना में टावर की ऊंचाई से कम प्रभावित होता है।; प्रतिरोध कंडक्टर सामग्री, क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र और तापमान पर निर्भर करता है, और यह टावर की ऊंचाई से स्वतंत्र है।

Advantages: अधिक क्लीयरेंस सुरक्षा में सुधार करता है और फ्लैशओवर को रोकता है।; कम ग्राउंड कैपेसिटेंस लाइन के चार्जिंग करंट को प्रभावित कर सकता है।

Disadvantages: टावर की ऊंचाई बढ़ने से लागत और संरचनात्मक भार की आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं।; ऊंची संरचनाएं हवा के भार और बिजली गिरने के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं।

Applications: हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन नेटवर्क का डिजाइन।; शहरी वातावरण में राइट-ऑफ-वे (Right-of-way) योजना।

Additional Info: प्रतिरोध $R = \rho \frac{L}{A}$ होता है, जो सामग्री और लंबाई पर निर्भर करता है, ऊंचाई पर नहीं।. प्रेरकत्व $L$ एक श्रृंखला (series) पैरामीटर है जो फ्लक्स लिंकेज और कंडक्टर रिक्ति द्वारा निर्धारित होता है, जो ओवरहेड लाइनों के लिए जमीन की ऊंचाई से काफी हद तक स्वतंत्र है।

Answer: C सही है — टावर की ऊंचाई बढ़ाने से जमीन के सापेक्ष ज्यामितीय विन्यास बदल जाता है, जो ट्रांसमिशन लाइन की इलेक्ट्रोस्टैटिक शंट धारिता को बदल देता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि शंट पैरामीटर्स (धारिता और शंट चालकता) पर्यावरण और जमीन की ज्यामिति से प्रभावित होते हैं, जबकि श्रृंखला पैरामीटर्स (प्रतिरोध और प्रेरकत्व) मुख्य रूप से कंडक्टर के आंतरिक होते हैं और उनकी पारस्परिक व्यवस्था पर निर्भर करते हैं।

Answer

Option A: प्रतिरोध (Resistance)

Answer

Option B: प्रेरकत्व (Inductance)

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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