एक इलेक्ट्रिक मोटर के कार्य करने का मूल सिद्धांत ________ के बीच की परस्पर क्रिया है।

Question

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The correct answer is A: चुंबकीय क्षेत्र और धारा-वाही चालक. एक इलेक्ट्रिक मोटर इस सिद्धांत पर काम करती है कि चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए धारा-वाही चालक पर एक यांत्रिक बल कार्य करता है। इस घटना को विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव कहा जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक इलेक्ट्रिक मोटर इस सिद्धांत पर काम करती है कि चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए धारा-वाही चालक पर एक यांत्रिक बल कार्य करता है। इस घटना को विद्युत धारा का चुंबकीय प्रभाव कहा जाता है।

Working Principle: जब किसी चुंबकीय क्षेत्र में रखी कुंडली (coil) से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र तार के भीतर गतिमान आवेशों पर एक लॉरेंट्ज़ बल (Lorentz force) लगाता है। चालक द्वारा अनुभव किया गया बल धारा सदिश और चुंबकीय क्षेत्र सदिश के वेक्टर क्रॉस उत्पाद द्वारा दिया जाता है। फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम के अनुसार, कुंडली के विपरीत भुजाओं पर कार्य करने वाले ये बल एक टॉर्क (आघूर्ण) बनाते हैं, जिससे कुंडली घूमने लगती है।

Key Formulas: $\vec{F} = I(\vec{L} 	imes \vec{B})$ — चुंबकीय क्षेत्र में धारा-वाही चालक पर बल; $	au = N I A B \sin(	heta)$ — $N$ फेरों वाली आयताकार कुंडली पर कार्य करने वाला टॉर्क

Key Points: बल की दिशा फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।; बल का परिमाण अधिकतम होता है जब धारा चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होती है ($	heta = 90^{\circ}$), जहाँ $\sin(90^{\circ}) = 1$।; एक इलेक्ट्रिक मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

Advantages: ऊर्जा रूपांतरण में उच्च दक्षता; गति और टॉर्क को नियंत्रित करना आसान; कॉम्पैक्ट और कम रखरखाव

Disadvantages: उच्च शक्ति के लिए जटिल कूलिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है; ब्रश वाली मोटरों में यांत्रिक टूट-फूट होती है

Applications: इलेक्ट्रिक वाहन (EVs); घरेलू उपकरण जैसे पंखे, मिक्सर और वाशिंग मशीन

Additional Info: चुंबकीय क्षेत्र को टेस्ला ($T$) या गॉस ($G$) में मापा जाता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि ऊष्मीय ऊर्जा आमतौर पर एक उप-उत्पाद (जूल तापन) है, न कि ड्राइविंग सिद्धांत।. विकल्प C गलत है क्योंकि विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रोस्टैटिक बल उत्पन्न करते हैं, न कि मोटर संचालन के लिए आवश्यक घूर्णी टॉर्क।

Answer: A सही है — चुंबकीय क्षेत्र और धारा-वाही चालक के बीच की परस्पर क्रिया एक बल उत्पन्न करती है जो मोटर में घूर्णन पैदा करती है।

Exam Tip: परीक्षा में भ्रम से बचने के लिए हमेशा मोटरों (फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम का उपयोग करके विद्युत से यांत्रिक) और जेनरेटरों (फ्लेमिंग के दाएं हाथ के नियम का उपयोग करके यांत्रिक से विद्युत) के बीच अंतर करें।

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Option B: चुंबकीय क्षेत्र और ऊष्मीय ऊर्जा

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Option C: विद्युत क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र

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Option D: विद्युत विभव और प्रकाश ऊर्जा

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