एक रेक्टिफायर सर्किट में AC रिपल्स को कैपेसिटिव फिल्टर का उपयोग करके _________ धारिता (capacitance) मान को और

Question

एक रेक्टिफायर सर्किट में AC रिपल्स को कैपेसिटिव फिल्टर का उपयोग करके _________ धारिता (capacitance) मान को और ________ इनपुट आवृत्ति (frequency) को बढ़ाकर कम किया जा सकता है।

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The correct answer is A: बढ़ाकर; बढ़ाकर. कैपेसिटर-फिल्टर वाले रेक्टिफायर में रिपल वोल्टेज, फिल्टर कैपेसिटेंस और सप्लाई फ्रीक्वेंसी दोनों के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसलिए, रिपल फैक्टर को कम करने के लिए, धारिता और इनपुट आवृत्ति दोनों को बढ़ाया जाना चाहिए।

Step-by-Step Solution & Concepts:
कैपेसिटर-फिल्टर वाले रेक्टिफायर में रिपल वोल्टेज, फिल्टर कैपेसिटेंस और सप्लाई फ्रीक्वेंसी दोनों के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसलिए, रिपल फैक्टर को कम करने के लिए, धारिता और इनपुट आवृत्ति दोनों को बढ़ाया जाना चाहिए।

Working Principle: कैपेसिटिव फिल्टर चार्ज के एक भंडार के रूप में कार्य करता है। चालन अंतराल के दौरान, कैपेसिटर पीक वोल्टेज तक चार्ज होता है। गैर-चालन अंतराल के दौरान, यह लोड के माध्यम से डिस्चार्ज होता है और निरंतर करंट प्रदान करता है। एक बड़ा कैपेसिटर ($C$) अधिक ऊर्जा संग्रहित करता है, और एक उच्च आवृत्ति ($f$) कैपेसिटर के डिस्चार्ज होने के लिए उपलब्ध समय अंतराल को कम कर देती है, ये दोनों ही कम रिपल वोल्टेज का परिणाम देते हैं।

Key Formulas: $$r = \frac{1}{4 \sqrt{3} f C R_L}$$ — जहाँ $r$ रिपल फैक्टर है, $f$ आवृत्ति है, $C$ धारिता है, और $R_L$ लोड प्रतिरोध है।; $$V_r = \frac{I_{dc}}{f C}$$ — जहाँ $V_r$ पीक-टू-पीक रिपल वोल्टेज है।

Key Points: रिपल फैक्टर $f$ और $C$ के व्युत्क्रमानुपाती होता है।; $f$ बढ़ाने से कैपेसिटर का डिस्चार्ज समय प्रभावी रूप से कम हो जाता है।; उच्च धारिता ऑफ-साइकिल के दौरान लोड के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप को सीमित करती है।; फुल-वेव रेक्टिफायर को हाफ-वेव रेक्टिफायर की तुलना में प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि इसमें उच्च रिपल आवृत्ति होती है, जो स्वाभाविक रूप से रिपल की मात्रा को कम करती है।

Advantages: सरल और कम लागत वाला कार्यान्वयन; उच्च लोड प्रतिरोधों पर प्रभावी

Disadvantages: रेक्टिफायर डायोड के माध्यम से उच्च पीक करंट; बहुत कम लोड प्रतिरोधों के लिए उपयुक्त नहीं

Applications: DC पावर सप्लाई; उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स; बैटरी चार्जर

Additional Info: विकल्प A सही है क्योंकि $r \propto \frac{1}{f}$ और $r \propto \frac{1}{C}$ होता है।. विकल्प B, C और D गलत हैं क्योंकि वे उन मापदंडों को कम करने का सुझाव देते हैं जो रिपल आयाम को बढ़ा देंगे।

Answer: A सही है — रिपल फैक्टर $r$ धारिता और आवृत्ति दोनों के व्युत्क्रमानुपाती होता है, इसलिए दोनों को बढ़ाने से AC रिपल्स प्रभावी रूप से कम हो जाते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि फिल्टर सर्किट के लिए, $f 	imes C$ का गुणनफल महत्वपूर्ण कारक है; उच्च आवृत्ति वाली स्विचिंग पावर सप्लाई 50 Hz लीनियर सप्लाई की तुलना में छोटे कैपेसिटर का उपयोग करती हैं क्योंकि $f$ बहुत अधिक होता है।

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Option B: घटाकर; घटाकर

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Option C: बढ़ाकर; घटाकर

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Option D: घटाकर; बढ़ाकर

Correct Answer

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