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कौन सा उपकरण फैराडे के नियम का उपयोग करके यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है?
इलेक्ट्रिक मोटर
ट्रांसफॉर्मर
इलेक्ट्रिक जेनरेटर
विद्युत चुंबक (Electromagnet)
इलेक्ट्रिक जेनरेटर
इलेक्ट्रिक जेनरेटर एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत चुंबकीय प्रेरण (electromagnetic induction) के सिद्धांत के आधार पर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (EMF) को प्रेरित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र और एक कंडक्टर के बीच सापेक्ष गति पर निर्भर करता है।
IS 4722:2001 (घूर्णन विद्युत मशीनें)
इलेक्ट्रिक जेनरेटर एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत चुंबकीय प्रेरण (electromagnetic induction) के सिद्धांत के आधार पर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (EMF) को प्रेरित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र और एक कंडक्टर के बीच सापेक्ष गति पर निर्भर करता है।
ε=−NdtdΦ — फैराडे का प्रेरण का नियम, जहाँ ε प्रेरित EMF है, N फेरों की संख्या है, और Φ चुंबकीय फ्लक्स है।
ε=B⋅l⋅v⋅sin(θ) — चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान कंडक्टर में प्रेरित गतिज (Motional) EMF।
जेनरेटर फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम पर कार्य करता है, जो बताता है कि जब भी किसी कंडक्टर से जुड़ी चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन होता है, तो उसमें एक EMF प्रेरित होता है। जैसे ही यांत्रिक बल एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र (स्टेटर) के भीतर रोटर (कॉइल) को घुमाता है, चुंबकीय फ्लक्स के परिवर्तन की दर (dΦ/dt) एक विद्युत वोल्टेज प्रेरित करती है। इसे सूत्र ε=−NdtdΦ द्वारा दर्शाया गया है।
यांत्रिक ऊर्जा टर्बाइन (हाइड्रो, भाप, या पवन) जैसे प्राइम मूवर्स द्वारा प्रदान की जाती है।
ऊर्जा रूपांतरण लेंज के नियम के सिद्धांत का पालन करता है, जो प्रेरित धारा की दिशा निर्धारित करता है।
जेनरेटर निर्माण और कम्यूटेशन तंत्र के आधार पर अल्टरनेटिंग करंट (AC) या डायरेक्ट करंट (DC) उत्पन्न कर सकते हैं।
ऊर्जा रूपांतरण में उच्च दक्षता।
छोटे पोर्टेबल यूनिट्स से लेकर बड़े पावर प्लांट जेनरेटर तक स्केलेबिलिटी।
औद्योगिक बिजली उत्पादन में विश्वसनीयता।
यांत्रिक टूट-फूट के लिए नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है।
घर्षण, वायु प्रतिरोध, और कॉपर लॉस (ऊष्मा) के कारण ऊर्जा की हानि होती है।
ग्रिड बिजली वितरण के लिए पावर प्लांट।
पोर्टेबल पावर बैकअप सिस्टम और वाहनों में अल्टरनेटर।
विकल्प A: इलेक्ट्रिक मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
विकल्प B: ट्रांसफॉर्मर AC वोल्टेज/करंट के स्तर को बदलता है लेकिन यांत्रिक और विद्युत रूपों के बीच ऊर्जा रूपांतरण नहीं करता है।
विकल्प D: विद्युत चुंबक विद्युत ऊर्जा को चुंबकीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
C सही है — एक इलेक्ट्रिक जेनरेटर विद्युत चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से बिजली उत्पन्न करने के लिए यांत्रिक गति का उपयोग करता है।
याद रखें कि जेनरेटर और मोटर अनिवार्य रूप से एक-दूसरे की विपरीत प्रक्रियाएं हैं; मोटर फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम का उपयोग करते हैं, जबकि जेनरेटर फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करते हैं।