जब Q ऋणात्मक होता है, तो वोल्टेज ________ धारा (current) से होता है।

Question

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A: पश्चगामी (lags)

Explanation & Concepts:
AC पावर सिस्टम में, जब प्रतिक्रियाशील शक्ति (reactive power) $Q$ ऋणात्मक होती है, तो लोड प्रकृति में कैपेसिटिव होता है। एक कैपेसिटिव लोड के कारण धारा वोल्टेज से आगे (lead) होती है, जिसका अर्थ यह है कि वोल्टेज धारा से पीछे (lag) रहता है।

Working Principle: प्रतिक्रियाशील शक्ति $Q$ को संबंध $Q = VI \sin(\phi)$ द्वारा परिभाषित किया जाता है। एक कैपेसिटिव सर्किट के लिए, धारा वोल्टेज से $\phi$ कोण से आगे होती है। गणितीय रूप से, यह एक ऋणात्मक कला कोण (negative phase angle) के अनुरूप है, जिससे $Q$ ऋणात्मक हो जाता है। परिणामस्वरूप, फेजर आरेख में वोल्टेज वेक्टर धारा वेक्टर के पीछे स्थित होता है, जो वोल्टेज के पश्चगामी (lagging) होने को दर्शाता है।

Key Formulas: $Q = VI \sin(\phi)$ — प्रतिक्रियाशील शक्ति की गणना; $\phi = \angle V - \angle I$ — कला कोण (phase angle) संबंध

Key Points: ऋणात्मक $Q$ एक कैपेसिटिव लोड ($Q; धनात्मक $Q$ एक इंडक्टिव लोड ($Q > 0$) को दर्शाता है।; कैपेसिटिव लोड में, धारा वोल्टेज से आगे रहती है, इसलिए वोल्टेज धारा से पीछे रहता है।; SVC जैसे FACTS उपकरण बस वोल्टेज को विनियमित करने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करते हैं।

Advantages: कमजोर ग्रिड में वोल्टेज सपोर्ट; पावर फैक्टर में सुधार

Disadvantages: अत्यधिक क्षतिपूर्ति (overcompensation) होने पर ओवरवोल्टेज की संभावना; उच्च हार्मोनिक इंजेक्शन

Applications: स्टैटिक वार कंपेंसेटर (SVC); ट्रांसमिशन लाइन शंट क्षतिपूर्ति

Additional Info: पावर सिस्टम कन्वेंशन में, जनरेटर $Q$ का स्रोत है; ऋणात्मक $Q$ की खपत करना धनात्मक $Q$ उत्पन्न करने के बराबर है।. विकल्प B (leads) गलत है क्योंकि यह एक कैपेसिटिव सर्किट में वोल्टेज के सापेक्ष धारा के व्यवहार का वर्णन करता है, न कि स्वयं वोल्टेज का।

Answer: A सही है — जब Q ऋणात्मक होता है, तो सर्किट एक कैपेसिटर के रूप में कार्य करता है, जिससे वोल्टेज फेज अग्रणी धारा फेज से पीछे रह जाता है।

Exam Tip: मनेमोनिक 'CIVIL' याद रखें: कैपेसिटर (C) में, धारा (I) वोल्टेज (V) से आगे रहती है; इंडक्टर (L) में, वोल्टेज (V) धारा (I) से आगे रहता है।

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Option B: अग्रगामी (leads)

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Option C: समान कला में (inphase)

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Option D: कला से बाहर (out of phase)

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