विद्युत धारा के निम्नलिखित में से किस प्रभाव पर फ्यूज कार्य करता है?

Question

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C: ऊष्मीय प्रभाव (Heating effect)

Explanation & Concepts:
एक विद्युत फ्यूज विद्युत धारा के ऊष्मीय (तापीय) प्रभाव पर कार्य करता है। यह अत्यधिक धारा प्रवाहित होने पर कनेक्शन तोड़कर एक विद्युत परिपथ में सुरक्षा उपकरण के रूप में कार्य करता है, जिससे उपकरणों को होने वाले नुकसान को रोका जा सके।

Working Principle: जब धारा फ्यूज तार से प्रवाहित होती है, तो यह धारा के वर्ग के समानुपाती ऊष्मा उत्पन्न करती है ($H = I^2Rt$)। यदि धारा निर्धारित मान से अधिक हो जाती है, तो उत्पन्न ऊष्मा फ्यूज सामग्री के गलनांक से अधिक हो जाती है। फ्यूज तार पिघल जाता है, जिससे परिपथ खुल जाता है और आपूर्ति कट जाती है।

Key Formulas: $H = I^2 Rt$ — विद्युत धारा प्रवाह के कारण चालक में उत्पन्न ऊष्मा।

Key Points: फ्यूज कम गलनांक वाली मिश्र धातु का तार होता है जो आमतौर पर लेड और टिन से बना होता है।; इसे परिपथ के लाइव वायर के साथ श्रेणीक्रम (series) में जोड़ा जाता है।; फ्यूज तार के पिघलने की प्रक्रिया को 'ब्लोइंग' (blowing) कहा जाता है।; फ्यूज ओवरलोड और शॉर्ट-सर्किट दोनों प्रकार के दोषों से सुरक्षा प्रदान करता है।

Advantages: कम लागत और सरल डिजाइन।; शॉर्ट सर्किट के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करता है।; उच्च दोष स्थितियों में तत्काल कार्य करता है।

Disadvantages: काम करने के बाद मैनुअल प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।; समय के साथ भौतिक गिरावट की संभावना।; स्वचालित परिपथ पुन: क्लोजिंग के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है।

Applications: घरेलू वायरिंग और वितरण बोर्ड।; इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और उपकरणों की सुरक्षा।; ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिकल सिस्टम।

Additional Info: सामग्री का चुनाव विशिष्ट धारा रेटिंग के लिए आवश्यक चालकता और गलनांक पर निर्भर करता है।. विकल्प A (प्रकाश-विद्युत) प्रकाश-से-इलेक्ट्रॉन रूपांतरण से संबंधित है; विकल्प B (स्थिर-विद्युत) स्थिर आवेशों से संबंधित है; विकल्प D (चुंबकीय) धारा-प्रेरित क्षेत्रों से संबंधित है (सर्किट ब्रेकर/रिले में प्रयुक्त)।

Answer: C सही है — फ्यूज धारा के ऊष्मीय प्रभाव पर आधारित होता है, जहाँ जूल तापन के कारण अत्यधिक धारा की स्थिति में कम गलनांक वाला तार पिघल जाता है।

Exam Tip: याद रखें कि जहाँ फ्यूज ऊष्मीय प्रभाव पर कार्य करते हैं, वहीं मिनिएचर सर्किट ब्रेकर (MCB) आमतौर पर सुरक्षा के लिए थर्मल (ऊष्मीय) और चुंबकीय दोनों प्रभावों का उपयोग करते हैं।

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Option A: प्रकाश-विद्युत प्रभाव (Photoelectric effect)

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Option B: स्थिर-विद्युत प्रभाव (Electrostatic effect)

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Option D: चुंबकीय प्रभाव (Magnetic effect)

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