लेड-एसिड सेल की क्षमता किस पर निर्भर नहीं करती है?

Question

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B: चार्ज की दर

Explanation & Concepts:
लेड-एसिड बैटरी की क्षमता कुल ऊर्जा (Ah) को दर्शाती है जिसे वह विशिष्ट परिस्थितियों में वितरित कर सकती है। हालाँकि क्षमता तापमान, डिस्चार्ज दर और सक्रिय सामग्री (प्लेटें/इलेक्ट्रोलाइट) की भौतिक मात्रा पर दृढ़ता से निर्भर करती है, लेकिन इसे इनपुट चार्जिंग प्रक्रिया के बजाय आउटपुट डिलीवरी प्रक्रिया द्वारा परिभाषित किया जाता है।

Working Principle: क्षमता $C$ प्यूकर्ट प्रभाव (Peukert effect) द्वारा निर्धारित होती है, जहाँ आंतरिक प्रतिरोध और रासायनिक प्रसार सीमाओं के कारण डिस्चार्ज करंट बढ़ने पर प्रभावी क्षमता कम हो जाती है। सक्रिय सामग्री की मात्रा उपलब्ध कुल रासायनिक संभावित ऊर्जा को निर्धारित करती है, और तापमान इलेक्ट्रोलाइटिक प्रतिक्रिया कैनेटीक्स को प्रभावित करता है। चार्जिंग पैरामीटर यह निर्धारित करते हैं कि ऊर्जा को कितनी कुशलता से बहाल किया जाता है, न कि सेल की स्वयं की कुल ऊर्जा धारण करने की क्षमता को।

Key Formulas: $C = I 	imes t$ — मौलिक क्षमता सूत्र जहाँ $C$ क्षमता Ah में है, $I$ करंट है, और $t$ समय है।; $C_p = I^n 	imes t$ — प्यूकर्ट का नियम (Peukert's Law) जो क्षमता और डिस्चार्ज करंट के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है।

Key Points: क्षमता को एम्पीयर-घंटा (Ah) में मापा जाता है।; प्यूकर्ट का नियम यह परिभाषित करता है कि डिस्चार्ज दर बढ़ने पर क्षमता कैसे कम होती है।; कम तापमान आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे प्रभावी रूप से क्षमता कम हो जाती है।; सक्रिय सामग्री की मात्रा सीधे कुल उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों को सीमित करती है।

Advantages: उच्च सर्ज करंट क्षमता; कम सेल्फ-डिस्चार्ज दर

Disadvantages: भारी वजन और बड़ा आकार; डीप डिस्चार्ज साइकिल के प्रति संवेदनशीलता

Applications: ऑटोमोटिव स्टार्टिंग, लाइटिंग और इग्निशन (SLI) सिस्टम; अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाइज (UPS)

Additional Info: क्षमता एक मानकीकृत 10-घंटे या 20-घंटे की डिस्चार्ज दर पर निर्दिष्ट की जाती है।. चार्ज की दर क्षमता को बहाल करने में लगने वाले समय और बैटरी के जीवन (गैसिंग के कारण) को प्रभावित करती है, लेकिन सेल की 'क्षमता' (कुल चार्ज भंडारण क्षमता) एक भौतिक गुण है जो प्लेट के सतह क्षेत्र और इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता द्वारा निर्धारित होती है, न कि इस बात से कि आप उसमें कितनी तेजी से करंट वापस पंप करते हैं।

Answer: B सही है — लेड-एसिड सेल की क्षमता डिस्चार्ज के दौरान आपूर्ति किए जा सकने वाले कुल चार्ज का माप है, और यह कार्यात्मक रूप से उस दर से परिभाषित नहीं होती है जिस पर इसे चार्ज किया जाता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, हमेशा याद रखें कि क्षमता एक 'भंडारण क्षमता' विशेषता है—डिस्चार्ज दर (लोड) जैसे कारक 'उपलब्ध' क्षमता को प्रभावित करते हैं, जबकि चार्जिंग दर एक रखरखाव/परिचालन पैरामीटर है।

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Option A: तापमान

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Option C: डिस्चार्ज की दर

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Option D: सक्रिय सामग्री की मात्रा

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