जब कोई तरंग ट्रांसमिशन लाइन पर संचरण करती है, तो वह कई बार परावर्तन का अनुभव करती है

Question

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The correct answer is C: सेंडिंग सिरे और दूसरे सिरे पर. जब एक ट्रैवलिंग वेव (यात्रा करने वाली तरंग) ट्रांसमिशन लाइन के साथ आगे बढ़ती है, तो वह किसी भी ऐसे बिंदु पर परावर्तित होती है जहाँ सर्ज इम्पीडेंस (surge impedance) बदलता है। चूंकि सेंडिंग सिरा और लोड सिरा आमतौर पर इम्पीडेंस में असंतुलन (discontinuities) का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए तरंग इन टर्मिनलों के बीच तब तक आगे-पीछे परावर्तित होती रहती है जब तक कि वह क्षीण न हो जाए।

Step-by-Step Solution & Concepts:
जब एक ट्रैवलिंग वेव (यात्रा करने वाली तरंग) ट्रांसमिशन लाइन के साथ आगे बढ़ती है, तो वह किसी भी ऐसे बिंदु पर परावर्तित होती है जहाँ सर्ज इम्पीडेंस (surge impedance) बदलता है। चूंकि सेंडिंग सिरा और लोड सिरा आमतौर पर इम्पीडेंस में असंतुलन (discontinuities) का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए तरंग इन टर्मिनलों के बीच तब तक आगे-पीछे परावर्तित होती रहती है जब तक कि वह क्षीण न हो जाए।

Working Principle: परावर्तन गुणांक (reflection coefficient) का निर्धारण जंक्शन पर इम्पीडेंस में परिवर्तन के अनुपात द्वारा किया जाता है। लोड सिरे ($Z_L$) पर, परावर्तन गुणांक $\Gamma_L = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}$ परावर्तित तरंग को नियंत्रित करता है। इसी प्रकार, सेंडिंग सिरे ($Z_S$) पर, तरंग $\Gamma_S = \frac{Z_S - Z_0}{Z_S + Z_0}$ के आधार पर परावर्तित होती है। जैसे-जैसे तरंग इन दो सीमाओं के बीच यात्रा करती है, क्रमिक परावर्तन होते हैं, जिससे क्षणिक (transients) का एक लैटिस आरेख बनता है।

Key Formulas: $\Gamma = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}$ — इम्पीडेंस परिवर्तन वाले जंक्शन पर परावर्तन गुणांक का सूत्र; $V_{reflected} = \Gamma V_{incident}$ — आपतित और परावर्तित वोल्टेज तरंगों के बीच संबंध

Key Points: परावर्तन लाइन की सीमाओं पर इम्पीडेंस बेमेल के कारण होता है।; सेंडिंग सिरे को एक इम्पीडेंस सीमा माना जाता है, जो आमतौर पर स्रोत इम्पीडेंस होता है।; कई बार होने वाले परावर्तन के कारण ओवरवॉल्टेज हो सकता है, जिसके लिए दोनों सिरों पर सर्ज प्रोटेक्शन की आवश्यकता होती है।; समय के साथ बहु-परावर्तन प्रक्रिया का विश्लेषण करने के लिए लैटिस आरेख का उपयोग किया जाता है।

Advantages: क्षणिक वोल्टेज वितरण को समझने में मदद करता है; इंसुलेशन समन्वय और उपकरण सुरक्षा के लिए आवश्यक

Disadvantages: कई खंडों वाली लाइनों के लिए जटिल विश्लेषण की आवश्यकता होती है; उच्च आवृत्ति दोलन टर्मिनल उपकरणों के इंसुलेशन पर तनाव डाल सकते हैं

Applications: पावर सिस्टम सुरक्षा (सर्ज अरेस्टर); भूमिगत केबलों में फॉल्ट लोकेशन (TDR तकनीक)

Additional Info: क्षणिक व्यवहार तब तक बना रहता है जब तक कि ऊर्जा लाइन प्रतिरोध के माध्यम से नष्ट न हो जाए।. विकल्प D गलत है क्योंकि हालांकि टैपिंग बिंदु पर परावर्तन होता है (यदि इम्पीडेंस भिन्न हो), लेकिन यह प्रणालीगत एंड-टू-एंड परावर्तन के लिए प्राथमिक स्थान नहीं है।

Answer: C सही है — परावर्तन किसी भी इम्पीडेंस असंतुलन पर होते हैं, और ट्रांसमिशन लाइन में, सेंडिंग सिरा और लोड सिरा इन परावर्तनों के लिए प्राथमिक सीमाओं के रूप में कार्य करते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि क्षणिक विश्लेषण में, ओपन-सर्किट सिरे पर परावर्तन गुणांक +1 और शॉर्ट-सर्किट सिरे पर -1 होता है।

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Option A: लोड सिरे पर

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Option B: सेंडिंग सिरे पर

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Option D: टैपिंग बिंदु पर

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