जलविद्युत संयंत्र द्वारा उत्पन्न की जा सकने वाली विद्युत ऊर्जा की मात्रा किस पर निर्भर करती है

Question

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B: पानी की मात्रा

Explanation & Concepts:
एक जलविद्युत संयंत्र में उत्पन्न विद्युत ऊर्जा सीधे संग्रहित पानी की स्थितिज ऊर्जा (potential energy) के समानुपाती होती है, जो पानी के द्रव्यमान (या मात्रा) और प्रभावी शीर्ष का एक फलन है। यद्यपि शीर्ष और मात्रा दोनों योगदान करते हैं, उपलब्ध पानी की मात्रा प्राथमिक ईंधन स्रोत है जो निरंतर बिजली उत्पादन को निर्धारित करती है।

Working Principle: जलविद्युत संयंत्र ऊंचाई पर स्थित पानी की स्थितिज ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जब यह पेनस्टॉक के माध्यम से बहता है। यह गतिज ऊर्जा टर्बाइन ब्लेड से टकराती है, जिससे यांत्रिक घूर्णन होता है, जिसे जनरेटर फिर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। उत्पन्न कुल शक्ति $P = \eta ho g Q H$ द्वारा निर्धारित होती है, जहाँ पानी की मात्रा $Q$ द्रव्यमान प्रवाह दर के रूप में कार्य करती है।

Key Formulas: $P = \eta ho g Q H$ — जहाँ P शक्ति (वॉट्स) है, $\eta$ दक्षता है, $ho$ घनत्व है, $g$ गुरुत्वाकर्षण है, $Q$ डिस्चार्ज ($m^3/s$) है, और $H$ शीर्ष (m) है।

Key Points: उत्पन्न कुल ऊर्जा उपलब्ध पानी के आयतन ($Q 	imes t$) के समानुपाती होती है।; शीर्ष ($H$) दबाव प्रदान करता है, जबकि मात्रा ($Q$) द्रव्यमान प्रवाह प्रदान करती है।; पानी का घनत्व ($ho$) $1000 kg/m^3$ पर स्थिर माना जाता है।

Advantages: नवीकरणीय और स्वच्छ ऊर्जा स्रोत; पीकिंग लोड के लिए त्वरित स्टार्ट क्षमता

Disadvantages: बांध निर्माण के लिए उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत; जलीय पारिस्थितिक तंत्र पर पर्यावरणीय प्रभाव

Applications: बेस लोड पावर स्टेशन; ग्रिड सिस्टम में पीक लोड प्रबंधन

Additional Info: यद्यपि सूचीबद्ध सभी विकल्प शक्ति समीकरण में योगदान करते हैं, परीक्षाओं में 'पानी की मात्रा' को अक्सर उस चर संसाधन के रूप में जोर दिया जाता है जो समय के साथ कुल ऊर्जा उत्पादन की 'मात्रा' निर्धारित करता है (ऊर्जा = शक्ति × समय)।. विकल्प A (शीर्ष) दबाव निर्धारित करता है, विकल्प C (विशिष्ट भार) पानी का एक भौतिक स्थिरांक है, और विकल्प D (दक्षता) एक सिस्टम पैरामीटर है।

Answer: B सही है — उत्पन्न कुल ऊर्जा मौलिक रूप से समय के साथ उपलब्ध पानी के डिस्चार्ज की मात्रा पर निर्भर करती है।

Exam Tip: हमेशा सूत्र $P = \eta ho g Q H$ को याद रखें; यदि प्रश्न 'ऊर्जा की मात्रा' (जूल) के बारे में पूछता है, तो समय कारक $E = P 	imes t$ पर विचार करें।

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Option A: पानी का शीर्ष (Head of water)

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Option C: पानी का विशिष्ट भार

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Option D: अल्टरनेटर की दक्षता

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