घरेलू सर्किट में विद्युत फ्यूज का प्राथमिक उद्देश्य क्या है?

Question

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The correct answer is D: ओवरलोडिंग और शॉर्ट सर्किट से बचाना. विद्युत फ्यूज घरेलू विद्युत सर्किट में उपयोग किया जाने वाला एक सुरक्षा उपकरण है जो अत्यधिक धारा के कारण होने वाले नुकसान से उपकरणों और वायरिंग की रक्षा करता है। इसमें सीसा (लेड) और टिन जैसे कम गलनांक वाले मिश्र धातु से बना एक पतला तार होता है, जो धारा के सुरक्षित सीमा से अधिक होने पर पिघल जाता है और सर्किट को तोड़ देता है.

Step-by-Step Solution & Concepts:
विद्युत फ्यूज घरेलू विद्युत सर्किट में उपयोग किया जाने वाला एक सुरक्षा उपकरण है जो अत्यधिक धारा के कारण होने वाले नुकसान से उपकरणों और वायरिंग की रक्षा करता है। इसमें सीसा (लेड) और टिन जैसे कम गलनांक वाले मिश्र धातु से बना एक पतला तार होता है, जो धारा के सुरक्षित सीमा से अधिक होने पर पिघल जाता है और सर्किट को तोड़ देता है.

Working Principle: जूल के तापन नियम के अनुसार, किसी चालक में उत्पन्न ऊष्मा धारा के वर्ग के समानुपाती होती है ($H = I^2Rt$). जब शॉर्ट सर्किट या ओवरलोडिंग होती है, तो सर्किट के माध्यम से अत्यधिक धारा प्रवाहित होती है, जिससे फ्यूज तार का तापमान तेजी से उसके गलनांक से ऊपर बढ़ जाता है। तार तुरंत पिघल जाता है, जिससे एक खुला सर्किट बनता है जो धारा के प्रवाह को रोकता है और मूल्यवान उपकरणों को जलने से बचाता है।

Key Formulas: $H = I^2Rt$ — उत्पन्न ऊष्मा निर्धारित करने वाला जूल का तापन नियम; $P = V 	imes I$ — वोल्टेज और धारा से संबंधित विद्युत शक्ति का सूत्र

Key Points: फ्यूज तार को घरेलू सर्किट के लाइव (सजीव) तार के साथ श्रेणी क्रम (series) में जोड़ा जाता है।; यह अपने कम गलनांक और मध्यम प्रतिरोधकता के कारण सीसा और टिन की मिश्र धातु से बना होता है।; शॉर्ट सर्किट के दौरान, लाइव तार और न्यूट्रल तार सीधे संपर्क में आ जाते हैं, जिससे धारा में भारी वृद्धि होती है।; ओवरलोडिंग तब होती है जब बहुत सारे उच्च-शक्ति वाले विद्युत उपकरण एक साथ संचालित होते हैं।

Advantages: सस्ता और सरल स्वचालित सुरक्षा उपकरण; गंभीर शॉर्ट सर्किट के दौरान कई सर्किट ब्रेकर्स की तुलना में तेजी से काम करता है; विद्युत आग और महंगे उपकरणों को नुकसान से बचाता है

Disadvantages: फ्यूज उड़ने के बाद इसे मैन्युअल रूप से बदलना पड़ता है; गलत रेटिंग होने पर बार-बार पावर ट्रिप होने के दौरान असुविधाजनक

Applications: घरेलू वितरण बोर्ड; ऑटोमोटिव विद्युत प्रणाली; टेलीविजन और रेफ्रिजरेटर जैसे व्यक्तिगत विद्युत उपकरण

Additional Info: मानक घरेलू फ्यूज उपकरण के भार के आधार पर 1A, 2A, 5A, 10A और 15A जैसी धाराओं के लिए रेटेड होते हैं।. विकल्प A गलत है क्योंकि सामान्य संचालन के दौरान फ्यूज सर्किट के प्रतिरोध को महत्वपूर्ण रूप से कम नहीं करते हैं।. विकल्प B गलत है क्योंकि धारा के प्रवाह को बढ़ाना खतरनाक है और इससे ओवरहीटिंग होती है।. विकल्प C गलत है क्योंकि वोल्टेज विनियमन ट्रांसफार्मर और स्टेबलाइजर्स द्वारा संभाला जाता है, फ्यूज द्वारा नहीं।

Answer: D सही है — अत्यधिक धारा प्रवाहित होने पर सर्किट को तोड़कर ओवरलोडिंग और शॉर्ट सर्किट को रोकना।

Exam Tip: याद रखें कि फ्यूज और MCB (लघु सर्किट ब्रेकर) जैसे सुरक्षा उपकरणों को हमेशा **लाइव तार** में श्रेणी क्रम में जोड़ा जाना चाहिए ताकि वे किसी गलती के दौरान बिजली की आपूर्ति को पूरी तरह से काट सकें।

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Option A: सर्किट में प्रतिरोध को कम करना

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Option B: विद्युत धारा के प्रवाह को बढ़ाना

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Option C: वोल्टेज की आपूर्ति को नियंत्रित करना

Correct Answer

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