हाफ-वेव रेक्टिफायर में, AC स्रोत के नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान, डायोड होता है:

Question

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The correct answer is B: रिवर्स-बायस्ड. हाफ-वेव रेक्टिफायर में, डायोड को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि इसका एनोड AC स्रोत के पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ा हो। नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान, ध्रुवीयता (polarity) उलट जाती है, जिससे एनोड कैथोड के सापेक्ष नेगेटिव हो जाता है, जो जंक्शन को प्रभावी ढंग से रिवर्स-बायस कर देता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
हाफ-वेव रेक्टिफायर में, डायोड को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि इसका एनोड AC स्रोत के पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ा हो। नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान, ध्रुवीयता (polarity) उलट जाती है, जिससे एनोड कैथोड के सापेक्ष नेगेटिव हो जाता है, जो जंक्शन को प्रभावी ढंग से रिवर्स-बायस कर देता है।

Working Principle: डायोड एक वोल्टेज-नियंत्रित स्विच के रूप में कार्य करता है। पॉजिटिव हाफ-साइकिल के दौरान, डायोड फॉरवर्ड-बायस्ड होता है और करंट ($I_D > 0$) प्रवाहित करता है। नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान, कैथोड विभव एनोड विभव से अधिक हो जाता है, जो मेजॉरिटी कैरियर के प्रवाह को रोकता है और डायोड को उच्च-प्रतिबाधा (high-impedance) अवस्था में मजबूर करता है, जहाँ $I_D \approx 0$ होता है।

Key Formulas: $V_{DC} = \frac{V_m}{\pi}$ — औसत DC आउटपुट वोल्टेज; $I_{rms} = \frac{I_m}{2}$ — हाफ-वेव रेक्टिफायर के लिए RMS करंट; $PIV = V_m$ — हाफ-वेव रेक्टिफायर के लिए पीक इनवर्स वोल्टेज

Key Points: हाफ-वेव रेक्टिफायर रेक्टिफिकेशन के लिए केवल एक डायोड का उपयोग करता है।; नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान डायोड OFF अवस्था में होता है।; डायोड की पीक इनवर्स वोल्टेज (PIV) रेटिंग कम से कम AC सप्लाई वोल्टेज के पीक मान ($V_m$) के बराबर होनी चाहिए।; चूंकि चालन केवल आधे चक्र के लिए होता है, इसलिए दक्षता कम होती है।

Advantages: सरल सर्किट निर्माण; कम घटकों की आवश्यकता

Disadvantages: कम रेक्टिफिकेशन दक्षता; उच्च रिपल फैक्टर; कम आउटपुट पावर

Applications: सिग्नल डीमॉड्यूलेशन; सरल कम लागत वाली पावर सप्लाई

Additional Info: हाफ-वेव रेक्टिफायर की रेक्टिफिकेशन दक्षता लगभग 40.6\% होती है।. विकल्प A गलत है क्योंकि डायोड केवल पॉजिटिव हाफ-साइकिल के दौरान फॉरवर्ड-बायस्ड होने पर ही चालन करता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि 'कंडक्टिंग' का अर्थ फॉरवर्ड-बायसिंग है, जो केवल पॉजिटिव हाफ-साइकिल के दौरान होती है।. विकल्प D गलत है क्योंकि नेगेटिव साइकिल के दौरान डायोड शॉर्ट सर्किट (शून्य प्रतिरोध) के बजाय ओपन सर्किट (उच्च प्रतिरोध) के रूप में कार्य करता है।

Answer: B सही है — नेगेटिव हाफ-साइकिल के दौरान, डायोड रिवर्स-बायस्ड होता है, जिसके परिणामस्वरूप ओपन-सर्किट स्थिति उत्पन्न होती है।

Exam Tip: याद रखें कि हाफ-वेव रेक्टिफायर के लिए PIV, $V_m$ होता है, जबकि फुल-वेव सेंटर-टैप्ड रेक्टिफायर के लिए यह $2V_m$ होता है।

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Option A: फॉरवर्ड-बायस्ड

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Option C: कंडक्टिंग (चालन अवस्था में)

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Option D: शॉर्ट-सर्किटेड

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