विशिष्ट ऊर्जा खपत (Specific energy consumption) हो जाती है

Question

Accepted Answer

D: उपरोक्त सभी

Explanation & Concepts:
विशिष्ट ऊर्जा खपत (SEC) को प्रति टन-किलोमीटर (Wh/tonne-km) खपत होने वाली ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह तब बढ़ती है जब गुरुत्वाकर्षण (खड़ी ढलान), वायु/ट्रैक प्रतिरोध (उच्च प्रतिरोध), या त्वरण बलों के विरुद्ध किया गया कार्य बढ़ जाता है, और यह तब कम हो जाती है जब स्टेशनों के बीच की दूरी बढ़ जाती है क्योंकि इससे कोस्टिंग (coasting) दक्षता में सुधार होता है।

Working Principle: कुल ऊर्जा खपत त्वरण, कर्षण प्रतिरोध को पार करने और ढलान प्रतिरोध के लिए आवश्यक ऊर्जा का योग है। गणितीय रूप से, $SEC = \frac{E}{W 	imes D}$, जहाँ $E$ ऊर्जा है, $W$ टन में वजन है, और $D$ दूरी है। स्टेशनों के बीच लंबी दूरी कोस्टिंग के उच्च अनुपात की अनुमति देती है, जिससे प्रति इकाई दूरी ऊर्जा का नुकसान कम हो जाता है।

Key Formulas: $SEC = \frac{E}{W 	imes D}$ — प्रति इकाई द्रव्यमान प्रति इकाई दूरी ऊर्जा; $E_{total} = E_{accel} + E_{resist} + E_{grade}$ — कर्षण ऊर्जा के घटक

Key Points: खड़ी ढलान को पार करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे SEC बढ़ जाती है।; उच्च ट्रेन प्रतिरोध मोटरों द्वारा किए गए कार्य को बढ़ाता है, जिससे SEC बढ़ जाती है।; स्टेशनों के बीच अधिक दूरी कोस्टिंग को सक्षम करके दक्षता में सुधार करती है, जिससे SEC कम हो जाती है।; SEC को $Wh/tonne-km$ में मापा जाता है।

Advantages: कर्षण दक्षता के लिए एक माप प्रदान करता है।; इष्टतम मोटर रेटिंग और ब्रेकिंग सिस्टम का चयन करने में मदद करता है।

Disadvantages: सरलीकृत सूत्रों में पुनर्योजी ब्रेकिंग (regenerative braking) ऊर्जा पुनर्प्राप्ति के लिए स्पष्ट रूप से हिसाब नहीं रखता है।; बार-बार शुरू-बंद (start-stop) होने वाली प्रक्रियाओं के प्रति संवेदनशील।

Applications: रेलवे नेटवर्क डिजाइन।; समय सारिणी और त्वरण पैटर्न का अनुकूलन।

Additional Info: ऊर्जा खपत गति-समय वक्र (speed-time curve) के आकार पर अत्यधिक निर्भर है।. बार-बार शुरू करने में उच्च त्वरण धाराओं की आवश्यकता होती है, जो SEC को काफी बढ़ा देती है।

Answer: D सही है — विशिष्ट ऊर्जा खपत आवश्यक यांत्रिक कार्य का एक फलन है, जो ढलान और प्रतिरोध के साथ बढ़ता है, और स्टेशनों के बीच दूरी बढ़ने पर घटता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: कोई भी ऐसी चीज़ जो मोटरों को उच्च प्रतिरोधी बलों को पार करने के लिए मजबूर करती है, वह SEC को बढ़ाती है, जबकि कोई भी चीज़ जो स्टेशनों के बीच की दूरी बढ़ाती है (ब्रेकिंग की अवधि के सापेक्ष), वह इसे कम करती है।

Answer

Option A: खड़ी ढलान (steep gradient) पर अधिक

Answer

Option B: उच्च ट्रेन प्रतिरोध (high train resistance) के साथ अधिक

Answer

Option C: यदि स्टेशनों के बीच की दूरी अधिक हो तो कम

Correct Answer

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