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निम्नलिखित में से कौन सा उपकरण अपने संचालन के लिए एड़ी धाराओं (eddy currents) के सिद्धांत पर निर्भर करता है?
इंडक्शन फर्नेस
इलेक्ट्रिक केतली
ट्रांसफार्मर कोर इंसुलेशन
प्रतिरोधक (Resistor)
इंडक्शन फर्नेस
एक इंडक्शन फर्नेस एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक चालकीय सामग्री के भीतर प्रेरित एड़ी धाराओं (eddy currents) के सिद्धांत पर कार्य करती है। ये एड़ी धाराएं महत्वपूर्ण जूल हीटिंग (I2R हानि) उत्पन्न करती हैं, जिसका उपयोग धातुओं को पिघलाने के लिए किया जाता है।
एक इंडक्शन फर्नेस एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक चालकीय सामग्री के भीतर प्रेरित एड़ी धाराओं (eddy currents) के सिद्धांत पर कार्य करती है। ये एड़ी धाराएं महत्वपूर्ण जूल हीटिंग (I2R हानि) उत्पन्न करती हैं, जिसका उपयोग धातुओं को पिघलाने के लिए किया जाता है।
P=Ie2R
∇×E=−∂t∂B
जब एक उच्च-आवृत्ति वाली प्रत्यावर्ती धारा एक कॉइल से होकर गुजरती है, तो यह तेजी से बदलता हुआ चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यह क्षेत्र फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार क्रूसिबल के अंदर रखे धातु के आवेश में गोलाकार एड़ी धाराएं उत्पन्न करता है। धातु के विद्युत प्रतिरोध के कारण, ये धाराएं ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट कर देती हैं, जिससे धातु पिघल जाती है।
एड़ी धाराएं चालकों में प्रेरित धारा के बंद लूप होते हैं।
ऊष्मीय प्रभाव प्रेरित धारा के वर्ग के समानुपाती होता है।
उच्च आवृत्तियां प्रवेश गहराई और हीटिंग दक्षता को बढ़ाती हैं।
इंडक्शन हीटिंग में स्किन प्रभाव देखा जाता है, जो धारा को सतह पर केंद्रित करता है।
पिघलाने और ताप उपचार में उच्च दक्षता।
दहन उत्पादों के बिना स्वच्छ हीटिंग प्रक्रिया।
उपकरण की उच्च प्रारंभिक लागत।
चालकीय सामग्रियों तक सीमित।
स्टील संयंत्रों में धातु को पिघलाना।
मिश्र धातुओं की इंडक्शन हार्डनिंग और सतह उपचार।
विकल्प B (इलेक्ट्रिक केतली) ओमिक प्रतिरोध के कारण जूल हीटिंग पर निर्भर करता है, न कि विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर।
विकल्प C (ट्रांसफार्मर कोर इंसुलेशन) एड़ी धाराओं को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि नुकसान को कम किया जा सके, न कि उनका उपयोग करने के लिए।
विकल्प D (प्रतिरोधक) धारा को सीमित करने के लिए एक निष्क्रिय घटक है, न कि एक इंडक्टिव हीटिंग उपकरण।
A सही है — इंडक्शन फर्नेस धातु को पिघलाने के लिए थर्मल ऊर्जा उत्पन्न करने हेतु प्रेरित एड़ी धाराओं का उपयोग करती है।
याद रखें कि जहां इंडक्शन फर्नेस में एड़ी धाराएं वांछनीय होती हैं, वहीं ट्रांसफार्मर और इलेक्ट्रिक मोटरों में इन्हें परजीवी नुकसान (parasitic losses) माना जाता है, यही कारण है कि धारा पथ को तोड़ने के लिए कोर को लैमिनेट किया जाता है।