ट्रैवलिंग वेव (प्रगामी तरंग) की तीक्ष्णता (steepness) किसके द्वारा कम की जाती है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is A: लाइन प्रतिरोध (Line resistance). ट्रैवलिंग वेव की तीक्ष्णता या वेवफ्रंट मुख्य रूप से ट्रांसमिशन लाइन के प्रतिरोध द्वारा कम (attenuate) की जाती है। जैसे-जैसे तरंग आगे बढ़ती है, प्रतिरोध ऊर्जा को गर्मी के रूप में नष्ट कर देता है, जिससे तरंग के नुकीले किनारे गोल हो जाते हैं और दूरी के साथ आयाम कम हो जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
ट्रैवलिंग वेव की तीक्ष्णता या वेवफ्रंट मुख्य रूप से ट्रांसमिशन लाइन के प्रतिरोध द्वारा कम (attenuate) की जाती है। जैसे-जैसे तरंग आगे बढ़ती है, प्रतिरोध ऊर्जा को गर्मी के रूप में नष्ट कर देता है, जिससे तरंग के नुकीले किनारे गोल हो जाते हैं और दूरी के साथ आयाम कम हो जाता है।

Working Principle: ट्रैवलिंग वेव ट्रांसमिशन लाइन समीकरणों (टेलीग्राफर समीकरणों) द्वारा शासित होती हैं। तरंग प्रसार स्थिरांक (wave propagation constant) $\gamma = \sqrt{(R + j\omega L)(G + j\omega C)}$ द्वारा दिया जाता है। प्रसार स्थिरांक का वास्तविक भाग, जिसे क्षीणन स्थिरांक (attenuation constant) ($\alpha$) के रूप में जाना जाता है, सीधे श्रेणी प्रतिरोध (series resistance) ($R$) से प्रभावित होता है। चूंकि उच्च-आवृत्ति वाले घटक जो तीव्र फ्रंट का निर्माण करते हैं, वे नुकसान से अधिक प्रभावित होते हैं, इसलिए जैसे-जैसे वेवफ्रंट लाइन के साथ यात्रा करती है, वह चपटी (flatten) होती जाती है।

Key Formulas: $\alpha \approx \frac{R}{2} \sqrt{\frac{C}{L}}$ — कम-हानि वाली लाइनों के लिए क्षीणन स्थिरांक का सन्निकटन; $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ — ट्रैवलिंग वेव का प्रसार वेग

Key Points: प्रतिरोध एक डंपिंग कारक के रूप में कार्य करता है जो क्षणिक तरंग (transient wave) के शिखर मान और ढलान (तीक्ष्णता) को कम करता है।; प्रेरकत्व और धारिता सर्ज प्रतिबाधा और प्रसार वेग को निर्धारित करते हैं, लेकिन ये प्रतिक्रियाशील तत्व हैं जो ऊर्जा का क्षय नहीं करते हैं।; त्वचा प्रभाव (skin effect) उच्च आवृत्तियों पर प्रभावी प्रतिरोध को बढ़ाता है, जो तरंग को गोल करने में और योगदान देता है।

Advantages: उपकरण तक पहुँचने वाले तीव्र-फ्रंट वाले सर्ज की गंभीरता को कम करता है।; दूर के बिंदुओं पर क्षणिक वोल्टेज के शिखर को स्वाभाविक रूप से सीमित करता है।

Disadvantages: ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है, जिससे ट्रांसमिशन अक्षम हो जाता है।; उपकरण के पास उच्च-तीव्रता वाली बिजली गिरने से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए क्षीणन अपर्याप्त है।

Applications: उच्च वोल्टेज पावर सिस्टम में सुरक्षा समन्वय।; ट्रांजिएंट वोल्टेज सर्ज सप्रेशन (TVSS) डिजाइन।

Additional Info: लाइन प्रेरकत्व और धारिता सर्ज प्रतिबाधा $Z_0 = \sqrt{L/C}$ को परिभाषित करते हैं, लेकिन वे मुख्य रूप से ऊर्जा भंडारण और वेग को निर्धारित करते हैं, तरंग का क्षय (तीक्ष्णता में कमी) नहीं।. विकल्प (b) और (c) चरण वेग और विरूपण (distortion) के लिए जिम्मेदार हैं, लेकिन प्रतिरोध वह विशिष्ट पैरामीटर है जो आयाम और तीक्ष्णता क्षीणन के लिए जिम्मेदार है।

Answer: A सही है — एक ट्रैवलिंग वेव की तीक्ष्णता मुख्य रूप से लाइन प्रतिरोध के कारण होने वाले ऊर्जा क्षय के कारण कम हो जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि प्रतिरोध ही मानक ट्रांसमिशन लाइन मॉडल में एकमात्र ऐसा पैरामीटर है जो वास्तविक बिजली की हानि और सिग्नल क्षीणन के लिए जिम्मेदार है।

Examoogle · Answer

Option B: लाइन प्रेरकत्व (Line inductance)

Examoogle · Answer

Option C: लाइन धारिता (Line capacitance)

Examoogle · Answer

Option D: और (c) दोनों

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)