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ElectricalPower System

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शॉर्ट सर्किट वाली लाइन के लिए वोल्टेज का परावर्तन गुणांक (coefficient of reflection) है

$-1.0$

शून्य

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

$-1.0$

Quick Summary:

किसी लोड पर वोल्टेज परावर्तन गुणांक ( $\Gamma_V$ ) को परावर्तित वोल्टेज तरंग और आपतित वोल्टेज तरंग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। शॉर्ट-सर्किट लाइन के लिए, लोड प्रतिबाधा ( $Z_L$ ) शून्य होती है, जिसके परिणामस्वरूप परावर्तन गुणांक $-1.0$ होता है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$\Gamma_V = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}$ — सामान्य वोल्टेज परावर्तन गुणांक

$\Gamma_V = -1$ — शॉर्ट-सर्किट टर्मिनेशन ( $Z_L = 0$ ) पर परावर्तन गुणांक

⚙️ Working Principle

जब अभिलक्षणिक प्रतिबाधा $Z_0$ वाली ट्रांसमिशन लाइन के साथ यात्रा करने वाली एक आपतित तरंग किसी लोड $Z_L$ से मिलती है, तो तरंग का एक हिस्सा परावर्तित हो जाता है। गुणांक की गणना $\Gamma_V = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}$ के रूप में की जाती है। शॉर्ट सर्किट ( $Z_L = 0$ ) के मामले में, सूत्र सरल होकर $\Gamma_V = \frac{0 - Z_0}{0 + Z_0} = -1$ हो जाता है, जिसका अर्थ है कि परावर्तित तरंग परिमाण में तो समान है लेकिन ध्रुवता (polarity) में आपतित तरंग के विपरीत है, जो शॉर्ट किए गए सिरे पर वोल्टेज को प्रभावी ढंग से समाप्त कर देती है।

📌 Key Points

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शॉर्ट-सर्किट टर्मिनेशन उस बिंदु पर कुल वोल्टेज को शून्य होने के लिए मजबूर करता है।
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ऋणात्मक चिह्न परावर्तित वोल्टेज तरंग के लिए 180-डिग्री के कला विस्थापन (phase shift) को इंगित करता है।
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ओपन सर्किट ( $Z_L = \infty$ ) के लिए, परावर्तन गुणांक $+1.0$ होता है।
▸
मैच्ड लाइन ( $Z_L = Z_0$ ) के लिए, परावर्तन गुणांक $0$ होता है।

✅ Advantages

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विद्युत प्रणालियों में क्षणिक वोल्टेज सर्ज (transient voltage surges) को समझने में मदद करता है।
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ट्रांसमिशन लाइनों पर स्टैंडिंग तरंगों का विश्लेषण करने के लिए आवश्यक है।

❌ Disadvantages / Limitations

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असंतुलन पर परावर्तन के कारण ओवर-वोल्टेज होता है जो इन्सुलेशन पर तनाव डाल सकता है।
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संचार प्रणालियों में सिग्नल गिरावट को रोकने के लिए प्रतिबाधा मिलान (impedance matching) की आवश्यकता होती है।

🛠️ Applications / Uses

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हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों में प्रोटेक्शन कोऑर्डिनेशन।
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पावर केबलों में खराबी का पता लगाने के लिए रिफ्लेक्टोमेट्री (TDR)।

📄 Additional Information

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शॉर्ट सर्किट ट्रांसमिशन लाइन में एक असंतुलन (discontinuity) को दर्शाता है जहाँ अभिलक्षणिक प्रतिबाधा बेमेल होती है।
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विकल्प A (1) ओपन-सर्किट लाइन के लिए परावर्तन गुणांक है।
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विकल्प C (शून्य) मैच्ड लोड ( $Z_L = Z_0$ ) के लिए परावर्तन गुणांक है।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — शॉर्ट-सर्किट लाइन के लिए परावर्तन गुणांक $-1.0$ है क्योंकि लोड प्रतिबाधा $0$ है, जिसके परिणामस्वरूप आपतित वोल्टेज तरंग का कुल नकारात्मक परावर्तन होता है।

Core Concepts Used

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ट्रांसमिशन लाइन ट्रांजिएंट्स परावर्तन गुणांक प्रतिबाधा बेमेल (Impedance Mismatch)

💡 EXAM TIP

याद रखें: शॉर्ट सर्किट का परिणाम $\Gamma_V = -1$ (फेज रिवर्सल) और $\Gamma_I = +1$ (करंट डबलिंग) होता है, जबकि ओपन सर्किट का परिणाम $\Gamma_V = +1$ और $\Gamma_I = -1$ होता है।

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