विद्युत शक्ति के संचरण और वितरण के लिए निम्नलिखित में से किस सामग्री का उपयोग नहीं किया जाता है?

Question

Accepted Answer

B: टंगस्टन (Tungsten)

Explanation & Concepts:
टंगस्टन एक रिफ्रैक्टरी धातु है जिसका गलनांक अत्यंत उच्च (~3422°C) और विद्युत प्रतिरोधकता उच्च होती है, जो इसे तापदीप्त फिलामेंट (incandescent filaments) के लिए आदर्श बनाती है लेकिन विद्युत संचरण लाइनों के लिए अनुपयुक्त बनाती है। संचरण और वितरण कंडक्टरों में उच्च विद्युत चालकता, कम घनत्व और उच्च तन्यता शक्ति (tensile strength) होनी चाहिए, जो गुण तांबा, एल्युमीनियम और स्टील (ACSR में प्रयुक्त) में पाए जाते हैं।

Working Principle: संचरण के लिए किसी सामग्री की उपयुक्तता उसकी चालकता (\sigma), लागत और यांत्रिक शक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है। एल्युमीनियम कम वजन और चालकता का एक उत्कृष्ट संतुलन प्रदान करता है, जबकि तांबा बेहतर चालकता प्रदान करता है। टंगस्टन की उच्च प्रतिरोधकता के कारण भारी $I^2R$ ऊर्जा हानि और वोल्टेज ड्रॉप होता है, जो इसे लंबी दूरी के विद्युत हस्तांतरण के लिए अक्षम बनाता है।

Key Formulas: $R = \rho \frac{l}{A}$ — प्रतिरोध का सूत्र जो प्रतिरोधकता, लंबाई और अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल से संबंधित है; $P_{loss} = I^2R$ — कंडक्टर प्रतिरोध के कारण शक्ति हानि

Key Points: तांबा और एल्युमीनियम अपनी उच्च चालकता के कारण T&D के लिए प्राथमिक सामग्री हैं।; स्टील का उपयोग यांत्रिक शक्ति के लिए एल्युमीनियम कंडक्टर स्टील रीइन्फोर्स्ड (ACSR) में कोर के रूप में किया जाता है।; टंगस्टन की प्रतिरोधकता ~5.6 × 10^{-8} \Omega m है, जो तांबे (~1.68 × 10^{-8} \Omega m) की तुलना में काफी अधिक है।; संचरण लाइनें वोल्टेज ड्रॉप और लाइन लॉस को कम करने को प्राथमिकता देती हैं।

Advantages: एल्युमीनियम: हल्का और लागत प्रभावी; तांबा: उच्च चालकता और लचीलापन

Disadvantages: टंगस्टन: उच्च लागत, उच्च प्रतिरोधकता, भंगुर; एल्युमीनियम: तांबे की तुलना में कम चालकता, उच्च विस्तार गुणांक

Applications: एल्युमीनियम: ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनें; तांबा: इनडोर वायरिंग और ट्रांसफार्मर वाइंडिंग

Additional Info: मानक संचरण कंडक्टर आमतौर पर ACSR या AAC (ऑल एल्युमीनियम कंडक्टर) होते हैं।. टंगस्टन का उपयोग सख्ती से उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों जैसे कि लाइट बल्ब और आर्क वेल्डिंग इलेक्ट्रोड में किया जाता है।

Answer: B सही है — टंगस्टन का उपयोग संचरण और वितरण में नहीं किया जाता है क्योंकि इसकी उच्च प्रतिरोधकता और उच्च लागत के कारण बहुत अधिक बिजली की हानि होती है।

Exam Tip: याद रखें कि बिजली प्रणालियों में प्रयुक्त सामग्रियों का चयन चालकता, लागत और यांत्रिक वजन के बीच तालमेल के आधार पर किया जाता है; रिफ्रैक्टरी धातुओं का उपयोग सिग्नल या बिजली परिवहन के लिए शायद ही कभी किया जाता है।

Answer

Option A: तांबा (Copper)

Answer

Option C: एल्युमीनियम (Aluminum)

Answer

Option D: स्टील (Steel)

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