निम्नलिखित में से किस लैंप के जलने के घंटे (burning hours) सबसे अधिक होते हैं?

Question

Accepted Answer

A: LED.

Explanation & Concepts:
लाइट एमिटिंग डायोड (LEDs) में सामान्य प्रकाश प्रौद्योगिकियों के बीच सबसे लंबा परिचालन जीवनकाल होता है, जो आमतौर पर 25,000 से 50,000 घंटे या उससे अधिक होता है। पारंपरिक बल्बों के विपरीत जो फिलामेंट दहन या गैस डिस्चार्ज पर निर्भर करते हैं, LEDs ठोस-अवस्था इलेक्ट्रो-ल्यूमिनेसेंस का उपयोग करते हैं, जो भौतिक घिसाव को काफी कम कर देता है।

Working Principle: LEDs एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रो-ल्यूमिनेसेंस के माध्यम से कार्य करते हैं। जब फॉरवर्ड-बायस्ड होते हैं, तो n-प्रकार के क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन p-प्रकार के क्षेत्र में छिद्रों (holes) के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। चूंकि इसमें कोई नाजुक फिलामेंट या नाजुक ग्लास वैक्यूम सील नहीं होती है, इसलिए उपकरण अत्यधिक टिकाऊ होता है और इसमें न्यूनतम थर्मल गिरावट होती है।

Key Formulas: $P = V \cdot I$ — LED की विद्युत शक्ति खपत; $\eta = \frac{\Phi}{P}$ — चमकदार प्रभावकारिता (Luminous efficacy), जहाँ $\Phi$ चमकदार फ्लक्स है और $P$ शक्ति है

Key Points: LED ठोस-अवस्था वाले प्रकाश उपकरण हैं जिनमें कोई घूमने वाले हिस्से या फिलामेंट नहीं होते हैं।; जीवनकाल को आमतौर पर 'L70' द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो प्रकाश आउटपुट के अपने प्रारंभिक मूल्य के 70% तक गिरने में लगने वाला समय है।; वे तापदीप्त या मेटल हैलाइड लैंप की तुलना में कम तापमान पर काम करते हैं।; उच्च चमकदार प्रभावकारिता का परिणाम समान प्रकाश आउटपुट के लिए कम ऊर्जा खपत है।

Advantages: अत्यंत लंबा सेवा जीवन; उच्च ऊर्जा दक्षता (प्रति वाट उच्च लुमेन); तत्काल स्विचिंग (कोई वार्म-अप समय नहीं); दिशात्मक प्रकाश उत्सर्जन

Disadvantages: तापदीप्त लैंप की तुलना में उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत; उच्च परिवेश के तापमान के प्रति संवेदनशील (हीट सिंकिंग की आवश्यकता होती है); गैर-रेखीय डिमिंग आवश्यकताएं

Applications: सड़क और स्थापत्य प्रकाश व्यवस्था; आवासीय और औद्योगिक रोशनी; ऑटोमोटिव हेडलाइट्स और संकेतक; डिस्प्ले स्क्रीन बैकलाइटिंग

Additional Info: टंगस्टन फिलामेंट के वाष्पीकरण के कारण तापदीप्त लैंप (विकल्प B) का जीवनकाल सबसे कम होता है।. मेटल हैलाइड (विकल्प C) लैंप अच्छी प्रभावकारिता वाले उच्च-तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप हैं, लेकिन इनका जीवनकाल LEDs की तुलना में काफी कम होता है।. CFLs (विकल्प D) का जीवनकाल लगभग 8,000-15,000 घंटे होता है, जो इलेक्ट्रोड गिरावट और इलेक्ट्रॉनिक बैलास्ट विफलता से सीमित होता है।

Answer: A सही है — LED तकनीक ठोस-अवस्था अर्धचालक भौतिकी का उपयोग करती है, जिससे इसका परिचालन जीवनकाल पारंपरिक थर्मल या गैस-डिस्चार्ज लैंप की तुलना में काफी अधिक होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि प्रकाश व्यवस्था के प्रश्नों के लिए, 'प्रभावकारिता' ऊर्जा दक्षता से संबंधित है, जबकि 'जलने के घंटे' प्रकाश स्रोत की भौतिक स्थायित्व और सामग्री के क्षरण से संबंधित हैं।

Answer

Option B: तापदीप्त (Incandescent).

Answer

Option C: मेटल हैलाइड (Metal halide).

Answer

Option D: कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट (Compact fluorescent).

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