इलेक्ट्रिकल मशीनों में सिलिकॉन स्टील का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें होता है

Question

Examoogle · Accepted Answer

C: कम हिस्टैरिसीस लॉस (Low hysteresis loss)

Explanation & Concepts:
सिलिकॉन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से ट्रांसफार्मर और इलेक्ट्रिकल मशीनों के कोर के निर्माण में किया जाता है क्योंकि यह प्रति चक्र बहुत कम हिस्टैरिसीस हानि (hysteresis loss) प्रदर्शित करता है। लोहे में सिलिकॉन (आमतौर पर 0.5% से 4.5%) मिलाने से विद्युत प्रतिरोधकता बढ़ती है और चुंबकीय हानि कम होती है।

Working Principle: हिस्टैरिसीस हानि चुंबकीय सामग्री के B-H लूप के क्षेत्रफल के सीधे आनुपातिक होती है। सिलिकॉन का योग क्रिस्टलीय संरचना को बदल देता है, जिससे B-H वक्र प्रभावी रूप से संकरा हो जाता है और सामग्री की प्रतिरोधकता बढ़ जाती है। प्रतिरोधकता बढ़ाकर, भंवर धारा हानि (eddy current losses) (जो $1/\rho$ के आनुपातिक होती है) भी हिस्टैरिसीस क्षेत्र में कमी के अलावा काफी हद तक कम हो जाती है।

Key Formulas: $P_h = \eta B_{max}^{1.6} f V$ — स्टाइनमेट्ज़ हिस्टैरिसीस हानि सूत्र जहाँ $P_h$ शक्ति हानि है।; $P_e = K_e B_{max}^2 f^2 t^2$ — भंवर धारा हानि सूत्र जो प्रतिरोधकता पर निर्भरता दर्शाता है ($K_e$ का व्युत्क्रम)।

Key Points: सिलिकॉन स्टील ट्रांसफार्मर कोर और मोटर लैमिनेशन के लिए मानक सामग्री है।; उच्च सिलिकॉन सामग्री विद्युत प्रतिरोधकता बढ़ाती है, जिससे कोर लॉस कम होता है।; सिलिकॉन मिलाने से सामग्री चुंबकीय रूप से 'सॉफ्ट' हो जाती है, जिससे B-H लूप संकरा हो जाता है।; भंवर धाराओं को सीमित करने के लिए मानक लैमिनेशन मोटाई 0.35 मिमी से 0.5 मिमी के बीच होती है।

Advantages: ऊष्मा के रूप में ऊर्जा की खपत में उल्लेखनीय कमी।; इलेक्ट्रिकल घूर्णन मशीनों की दक्षता में सुधार।; चुंबकीय सर्किट में पारगम्यता (permeability) में वृद्धि।

Disadvantages: सिलिकॉन सामग्री बढ़ने से सामग्री भंगुर हो जाती है और आकृतियों में पंच करना कठिन होता है।; उच्च-कार्बन स्टील मिश्र धातुओं की तुलना में यांत्रिक शक्ति थोड़ी कम होती है।

Applications: ट्रांसफार्मर कोर; इंडक्शन मोटर्स के लिए स्टेटर और रोटर लैमिनेशन; जनरेटर और अल्टरनेटर

Additional Info: सिलिकॉन स्टील जैसी सॉफ्ट चुंबकीय सामग्रियों को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे आसानी से चुम्बकित और विचुम्बकित हो जाती हैं।. विकल्प D गलत है क्योंकि उच्च को-एर्सिविटी स्थायी चुम्बकों के लिए उपयोग की जाने वाली 'हार्ड' चुंबकीय सामग्रियों की विशेषता है।

Answer: C सही है — सिलिकॉन स्टील की विशेषता एक संकरा हिस्टैरिसीस लूप है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रिकल मशीनों में प्रत्येक चुंबकीय उलट चक्र (magnetic reversal cycle) के दौरान न्यूनतम ऊर्जा हानि होती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: इलेक्ट्रिकल मशीनों के लिए, हमें उच्च पारगम्यता और कम हिस्टैरिसीस/भंवर हानि चाहिए। कभी भी 'सिलिकॉन स्टील' (सॉफ्ट मैग्नेटिक) को 'अल्निको' या 'फेराइट' (हार्ड मैग्नेटिक) के साथ भ्रमित न करें।

Examoogle · Answer

Option A: कम को-एर्सिविटी (Low co-ercivity)

Examoogle · Answer

Option B: कम रिटेंटिविटी (Low retentivity)

Examoogle · Answer

Option D: उच्च को-एर्सिविटी (High co-ercivity)

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)