कोरोना की उपस्थिति में, इलेक्ट्रोस्टैटिक कपलिंग और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग

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The correct answer is C: बढ़ती है, समान रहती है. कोरोना डिस्चार्ज प्रभावी रूप से एक संवाहक आयनित आवरण (conducting ionized sheath) के निर्माण के कारण ट्रांसमिशन कंडक्टर के व्यास को बढ़ा देता है, जो जमीन के प्रति कैपेसिटेंस और इस प्रकार इलेक्ट्रोस्टैटिक कपलिंग को बढ़ाता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (इंडक्टिव) कपलिंग, जो माध्यम की पारगम्यता (permeability) और करंट पथ की ज्यामिति पर निर्भर करती है, कंडक्टर की सतह के पास हवा के स्थानीय आयनीकरण से काफी हद तक अप्रभावित रहती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
कोरोना डिस्चार्ज प्रभावी रूप से एक संवाहक आयनित आवरण (conducting ionized sheath) के निर्माण के कारण ट्रांसमिशन कंडक्टर के व्यास को बढ़ा देता है, जो जमीन के प्रति कैपेसिटेंस और इस प्रकार इलेक्ट्रोस्टैटिक कपलिंग को बढ़ाता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (इंडक्टिव) कपलिंग, जो माध्यम की पारगम्यता (permeability) और करंट पथ की ज्यामिति पर निर्भर करती है, कंडक्टर की सतह के पास हवा के स्थानीय आयनीकरण से काफी हद तक अप्रभावित रहती है।

Working Principle: जब कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता हवा की डाइलेक्ट्रिक शक्ति ($\approx 30 kV/cm$ शिखर) से अधिक हो जाती है, तो आयनीकरण होता है, जिससे एक स्पेस चार्ज क्षेत्र बनता है। यह आयनित आवरण कंडक्टर की प्रभावी त्रिज्या को बढ़ा देता है ($r_{eff} > r_{actual}$), जिससे विद्युत क्षेत्र का वितरण बदल जाता है और लाइन-टू-ग्राउंड कैपेसिटेंस बढ़ जाता है। चूँकि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग मुख्य रूप से म्यूचुअल इंडक्टेंस $M$ पर निर्भर करती है, जो पथ की ज्यामिति और पारगम्यता $\mu_0$ का एक फलन है, इसलिए विद्युत त्रिज्या में मामूली बदलाव चुंबकीय कपलिंग को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है।

Key Formulas: $C = \frac{2\pi \epsilon_0}{\ln(D/r_{eff})}$ — कैपेसिटेंस बढ़ता है क्योंकि प्रभावी त्रिज्या $r_{eff}$ बढ़ती है; $M = \frac{\mu_0}{2\pi} \ln(D/d)$ — म्यूचुअल इंडक्टेंस कोरोना आयनीकरण से स्वतंत्र रहता है

Key Points: कोरोना हवा के आयनीकरण का कारण बनता है, जिससे कंडक्टर की त्रिज्या में आभासी वृद्धि होती है।; इलेक्ट्रोस्टैटिक कपलिंग कैपेसिटिव होती है; यह ज्यामिति और प्रभावी कंडक्टर व्यास पर अत्यधिक निर्भर है।; इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग इंडक्टिव होती है; यह करंट से जुड़े चुंबकीय क्षेत्र वितरण द्वारा निर्धारित होती है।; कोरोना लॉस एक गैर-रेखीय घटना है जो प्रयुक्त वोल्टेज के साथ बढ़ती है।

Advantages: बढ़ी हुई प्रभावी त्रिज्या सतह विद्युत क्षेत्र प्रवणता (gradient) को कम करती है।; कुछ संदर्भों में सर्ज (surges) को समाप्त करके एक सुरक्षा तंत्र के रूप में कार्य करती है।

Disadvantages: ट्रांसमिशन लाइनों पर महत्वपूर्ण बिजली की हानि का कारण बनती है।; रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस (RFI) और श्रव्य शोर (audible noise) उत्पन्न करती है।

Applications: हाई वोल्टेज AC (HVAC) ट्रांसमिशन लाइन डिजाइन।; कोरोना प्रभावों को कम करने के लिए बंडल कंडक्टरों का डिजाइन।

Additional Info: कोरोना तब होता है जब वोल्टेज प्रवणता डाइलेक्ट्रिक माध्यम के महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज (critical disruptive voltage) से अधिक हो जाती है।. विकल्प B गलत है क्योंकि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग कोरोना जैसे इलेक्ट्रोस्टैटिक परिवर्तनों के प्रति असंवेदनशील होती है।

Answer: C सही है — कोरोना की उपस्थिति में, प्रभावी कंडक्टर त्रिज्या बढ़ जाती है, जिससे इलेक्ट्रोस्टैटिक कपलिंग में वृद्धि होती है जबकि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग अप्रभावित रहती है।

Exam Tip: ट्रांसमिशन लाइन ट्रांसिएंट्स का विश्लेषण करते समय हमेशा कैपेसिटिव कपलिंग (वोल्टेज/क्षेत्र पर निर्भर) और इंडक्टिव कपलिंग (करंट/क्षेत्र पर निर्भर) के बीच अंतर करें।

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Option A: घटती है, बढ़ती है

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Option B: बढ़ती है, घटती है

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Option D: समान रहती है, घटती है

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