जब तरंग शॉर्ट सर्किट टर्मिनल पर पहुँचती है, तो आपतित मान (incident value) का दोगुना क्या होगा?

Question

Examoogle · Accepted Answer

A: वोल्टेज

Explanation & Concepts:
जब एक वोल्टेज तरंग शॉर्ट-सर्किट टर्मिनल पर पहुँचती है, तो परावर्तित वोल्टेज परिमाण में समान लेकिन ध्रुवीयता (polarity) में आपतित वोल्टेज के विपरीत होता है। इसके कारण टर्मिनल पर कुल परिणामी वोल्टेज शून्य हो जाता है, जबकि करंट का परावर्तन गुणांक (reflection coefficient) +1 होने के कारण करंट का परिमाण दोगुना हो जाता है।

Working Principle: शॉर्ट सर्किट पर वोल्टेज के लिए परावर्तन गुणांक $\Gamma_v = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}$ है। चूँकि $Z_2 = 0$ (शॉर्ट सर्किट), इसलिए $\Gamma_v = -1$। कुल वोल्टेज $V_t = V_i + V_r = V_i + (-V_i) = 0$ होगा। इसके विपरीत, करंट के लिए परावर्तन गुणांक $\Gamma_i = \frac{Z_1 - Z_2}{Z_1 + Z_2} = +1$ है, जिससे $I_t = I_i + I_r = I_i + I_i = 2I_i$ प्राप्त होता है।

Key Formulas: $V_{reflected} = -V_{incident}$ — शॉर्ट सर्किट पर वोल्टेज परावर्तन; $I_{reflected} = I_{incident}$ — शॉर्ट सर्किट पर करंट परावर्तन; $I_{total} = I_{incident} + I_{reflected} = 2I_{incident}$ — कुल करंट का दोगुना होना

Key Points: शॉर्ट सर्किट ($Z_L = 0$) पर, वोल्टेज शून्य होना चाहिए।; परावर्तित करंट, आपतित करंट के साथ इन-फेज (in-phase) जुड़ता है।; सर्ज इम्पीडेंस $Z_0$ आपतित वोल्टेज और आपतित करंट के अनुपात को निर्धारित करता है ($V = I Z_0$)।; शॉर्ट सर्किट की स्थिति ट्रांसमिशन लाइनों में करंट सर्ज का कारण बनती है।

Advantages: TDR (टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री) के माध्यम से लाइन फॉल्ट का पता लगाने के लिए उपयोगी।; ट्रांजिएंट करंट के लिए सर्किट ब्रेकर रेटिंग डिजाइन करने में सहायक।

Disadvantages: उच्च चुंबकीय बलों के कारण कंडक्टरों पर यांत्रिक तनाव हो सकता है।; यदि ओवरवोल्टेज ट्रांजिएंट खुले सिरों पर परावर्तित होते हैं तो इंसुलेशन विफलता की संभावना।

Applications: पावर सिस्टम में फॉल्ट विश्लेषण।; हाई-स्पीड प्रोटेक्शन रिले सेटिंग्स।; कम्युनिकेशन लाइन इम्पीडेंस मैचिंग।

Additional Info: ओपन सर्किट के परिणामस्वरूप वोल्टेज दोगुना ($2V_i$) हो जाता है और करंट शून्य हो जाता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि शॉर्ट सर्किट पर वोल्टेज नहीं, करंट दोगुना होता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि एक एकल टर्मिनेशन प्रकार पर दोनों एक साथ दोगुने नहीं हो सकते।

Answer: सही विकल्प B है — शॉर्ट सर्किट पर वोल्टेज शून्य होता है, लेकिन प्रश्न यह पूछता है कि कौन सा मान दोगुना हो जाता है, जो कि करंट का परिमाण ($2I_{incident}$) है।

Exam Tip: यह याद रखें: 'शॉर्ट सर्किट वोल्टेज को समाप्त कर देता है (इसे 0 बना देता है), ओपन सर्किट करंट को समाप्त कर देता है (इसे 0 बना देता है)'। शॉर्ट पर करंट दोगुना हो जाता है, ओपन पर वोल्टेज दोगुना हो जाता है।

Examoogle · Answer

Option B: करंट

Examoogle · Answer

Option C: वोल्टेज और करंट दोनों

Examoogle · Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)