घरेलू उपकरणों में हीटिंग तत्वों जैसे विद्युत प्रतिरोध तारों को बनाने के लिए सामान्यतः किस मिश्र धातु का उपयोग

Question

घरेलू उपकरणों में हीटिंग तत्वों जैसे विद्युत प्रतिरोध तारों को बनाने के लिए सामान्यतः किस मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है?

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is C: नाइक्रोम. नाइक्रोम, जो मुख्य रूप से निकल (80%) और क्रोमियम (20%) से बनी एक मिश्र धातु है, का उपयोग इसके उच्च विद्युत प्रतिरोध और उच्च गलनांक के कारण हीटिंग तत्वों के लिए किया जाता है। हवा की उपस्थिति में उच्च तापमान तक गर्म होने पर भी यह आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता है या जलता नहीं है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
नाइक्रोम, जो मुख्य रूप से निकल (80%) और क्रोमियम (20%) से बनी एक मिश्र धातु है, का उपयोग इसके उच्च विद्युत प्रतिरोध और उच्च गलनांक के कारण हीटिंग तत्वों के लिए किया जाता है। हवा की उपस्थिति में उच्च तापमान तक गर्म होने पर भी यह आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होता है या जलता नहीं है।

Working Principle: यह सिद्धांत जूल हीटिंग पर आधारित है, जहाँ उच्च प्रतिरोध वाली सामग्री से विद्युत धारा प्रवाहित होने पर विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। $H = I^2Rt$ के अनुसार, एक निश्चित धारा ($I$) के लिए उच्च प्रतिरोध ($R$) सीधे उत्पन्न ऊष्मा ($H$) को बढ़ाता है। नाइक्रोम की क्रोमियम ऑक्साइड की एक चिपकने वाली परत बनाने की क्षमता आगे ऑक्सीकरण को रोकती है, जिससे यह बार-बार गर्म होने के चक्रों को सहन कर सकता है।

Key Formulas: $H = I^2Rt$ — जूल का ऊष्मन नियम जहाँ $H$ ऊष्मा है, $I$ धारा है, $R$ प्रतिरोध है, और $t$ समय है।; $R = \rho \frac{l}{A}$ — प्रतिरोध का सूत्र जहाँ $\rho$ प्रतिरोधकता है, $l$ लंबाई है, और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है।

Key Points: नाइक्रोम का गलनांक बहुत अधिक होता है, आमतौर पर लगभग 1400°C।; यह उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।; ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर यह रासायनिक रूप से स्थिर रहता है और एक सुरक्षात्मक सतह परत बनाता है।

Advantages: उच्च विद्युत प्रतिरोध; उच्च गलनांक; संक्षारण और ऑक्सीकरण के प्रति उच्च प्रतिरोध

Disadvantages: लौह-आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में अपेक्षाकृत महंगा; उच्च तापमान पर लंबे समय तक उपयोग के बाद भंगुर होना

Applications: इलेक्ट्रिक टोस्टर और आयरन; हेयर ड्रायर और स्पेस हीटर

Additional Info: नाइक्रोम की प्रतिरोधकता लगभग 1.0 से 1.5 $\mu\Omega\cdot m$ होती है।. विकल्प A (पीतल) तांबे और जस्ता की मिश्र धातु है, जो चालक है लेकिन कम गलनांक के कारण हीटिंग तत्वों के लिए आदर्श नहीं है। विकल्प B (कांस्य) तांबे और टिन की मिश्र धातु है। विकल्प D (टांका) सीसा और टिन की एक मिश्र धातु है जिसका गलनांक बहुत कम होता है, जिसका उपयोग विद्युत घटकों को जोड़ने के लिए किया जाता है।

Answer: C सही है — नाइक्रोम को हीटिंग तत्वों के लिए चुना जाता है क्योंकि इसका प्रतिरोध और गलनांक उच्च होता है, जिससे यह पिघले या ऑक्सीकृत हुए बिना बिजली को कुशलतापूर्वक गर्मी में बदल देता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि हीटिंग तत्वों के लिए सामग्री में उच्च प्रतिरोधकता (गर्मी पैदा करने के लिए) और उच्च गलनांक (उपयोग के दौरान पिघलने से बचने के लिए) होना चाहिए।

Examoogle · Answer

Option A: पीतल

Examoogle · Answer

Option B: कांस्य

Examoogle · Answer

Option D: टांका (सॉल्डर)

Correct Answer

Solve 10,000+ More Questions with AI Tutor

Discussion (0)

Correct Answer

Solve 10,000+ More Questions with AI Tutor

Related Questions

Discussion (0)