जब एक ओवरहेड पावर लाइन के समानांतर और निकटता में चल रही एक ओवरहेड संचार लाइन में हस्तक्षेप होता है, तो पावर ला

Question

जब एक ओवरहेड पावर लाइन के समानांतर और निकटता में चल रही एक ओवरहेड संचार लाइन में हस्तक्षेप होता है, तो पावर लाइन द्वारा अनुदैर्ध्य (longitudinal) और पार्श्व (lateral) दिशाओं में यह किसके कारण होता है

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C: चुंबकीय और विद्युत दोनों प्रेरण

Explanation & Concepts:
समानांतर पावर और संचार लाइनों के बीच हस्तक्षेप विद्युत चुंबकीय युग्मन (electromagnetic coupling) तंत्र के कारण होता है। चुंबकीय प्रेरण पावर लाइन धाराओं द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन से उत्पन्न होता है, जबकि विद्युत प्रेरण पावर लाइन वोल्टेज द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित अंतर के कारण होता है।

Working Principle: 1. चुंबकीय प्रेरण: पावर लाइनों में प्रत्यावर्ती धाराएं एक समय-परिवर्तनीय चुंबकीय क्षेत्र ($\Phi$) उत्पन्न करती हैं, जो संचार सर्किट के साथ जुड़ता है, जिससे फैराडे के नियम ($e = -N \frac{d\Phi}{dt}$) के माध्यम से एक विद्युत वाहक बल (EMF) प्रेरित होता है। 2. विद्युत प्रेरण: उच्च-वोल्टेज पावर लाइन कंडक्टरों और संचार लाइन कंडक्टरों के बीच कैपेसिटिव कपलिंग के कारण संचार लाइन पर आवेश का पुनर्वितरण होता है, जो आसपास के क्षेत्र में संभावित अंतर के कारण वोल्टेज प्रेरित करता है।

Key Formulas: $e = M \frac{di}{dt}$ — चुंबकीय कपलिंग के कारण प्रेरित EMF (म्युचुअल इंडक्टेंस $M$); $V_c = V_p \frac{C_{12}}{C_{12} + C_{20}}$ — कैपेसिटिव (विद्युत) कपलिंग के कारण प्रेरित वोल्टेज

Key Points: चुंबकीय प्रेरण धारा के परिमाण और लाइनों के बीच म्युचुअल इंडक्टेंस पर निर्भर करता है।; विद्युत प्रेरण वोल्टेज के परिमाण और पावर तथा संचार लाइनों के बीच कैपेसिटेंस पर निर्भर करता है।; पावर लाइनों के ट्रांसपोज़िशन (transposing) और पृथक्करण दूरी को बढ़ाकर हस्तक्षेप को कम किया जा सकता है।; केबलों को शील्ड करने और संचार लाइनों में ट्विस्टेड पेयर का उपयोग करने से प्रेरक हस्तक्षेप को कम करने में मदद मिलती है।

Advantages: संचार लाइनों में सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में सुधार।; उच्च प्रेरित वोल्टेज के कारण हार्डवेयर क्षति की रोकथाम।

Disadvantages: शील्डिंग या भूमिगत केबलिंग स्थापित करने की उच्च लागत।; ट्रांसपोज़िशन योजनाओं का जटिल रखरखाव।

Applications: HV ट्रांसमिशन गलियारों के पास दूरसंचार नेटवर्क योजना।; रेलवे सिग्नलिंग सुरक्षा प्रणाली।

Additional Info: चुंबकीय प्रेरण अक्सर पावर आवृत्तियों (50/60 Hz) पर प्रभावी कारक होता है।. यदि संचार लाइन को ग्राउंडेड धात्विक म्यान (metallic sheath) के साथ शील्ड किया जाता है, तो विद्युत प्रेरण काफी कम हो जाता है।

Answer: C सही है — समानांतर लाइनों में हस्तक्षेप पावर लाइन की धारा और वोल्टेज के कारण क्रमशः चुंबकीय (विद्युत चुंबकीय) और विद्युत (इलेक्ट्रोस्टैटिक) प्रेरण दोनों से होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर लाइन में 'धारा' चुंबकीय हस्तक्षेप का कारण बनती है, जबकि 'वोल्टेज' विद्युत (कैपेसिटिव) हस्तक्षेप का कारण बनता है।

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Option A: क्रमशः चुंबकीय प्रेरण और विद्युत प्रेरण

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Option B: क्रमशः विद्युत प्रेरण और चुंबकीय प्रेरण

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Option D: केवल चुंबकीय प्रेरण

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