निम्नलिखित में से कौन सा घरेलू उपकरण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (electromagnetic induction) के सिद्धांत का उपयोग

Question

निम्नलिखित में से कौन सा घरेलू उपकरण विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (electromagnetic induction) के सिद्धांत का उपयोग करता है?

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The correct answer is C: इलेक्ट्रिक पंखा. एक इलेक्ट्रिक पंखा AC इंडक्शन मोटर का उपयोग करता है जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब स्टेटर वाइंडिंग के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा (alternating current) प्रवाहित होती है, तो यह एक घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो रोटर में धारा प्रेरित करता है, जिससे टॉर्क उत्पन्न होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक इलेक्ट्रिक पंखा AC इंडक्शन मोटर का उपयोग करता है जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर कार्य करता है। जब स्टेटर वाइंडिंग के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा (alternating current) प्रवाहित होती है, तो यह एक घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो रोटर में धारा प्रेरित करता है, जिससे टॉर्क उत्पन्न होता है।

Working Principle: यह सिद्धांत फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम और लेंज के नियम पर आधारित है। स्टेटर में प्रत्यावर्ती धारा एक समय-परिवर्तनीय चुंबकीय क्षेत्र बनाती है, जो रोटर बार में विद्युत वाहक बल (EMF) और बाद में धारा प्रेरित करती है। लोरेंत्ज़ बल नियम के अनुसार, यह प्रेरित धारा चुंबकीय क्षेत्र के साथ क्रिया करके एक यांत्रिक टॉर्क उत्पन्न करती है जो पंखे के ब्लेड को घुमाता है।

Key Formulas: $\varepsilon = -N \frac{d\Phi_B}{dt}$ — फैराडे का प्रेरण नियम जो प्रेरित EMF को दर्शाता है; $\vec{F} = I(\vec{L} 	imes \vec{B})$ — चुंबकीय क्षेत्र में धारावाही चालक पर लगाया गया लोरेंत्ज़ बल

Key Points: विद्युत चुम्बकीय प्रेरण में बदलते चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से विद्युत धारा का उत्पादन शामिल है।; इंडक्शन मोटर ब्रश या कम्यूटेटर की कमी के कारण अत्यधिक कुशल और टिकाऊ होती हैं।; स्टेटर स्थिर भाग है, और रोटर मोटर का घूमने वाला भाग है।

Advantages: उच्च विश्वसनीयता; कम रखरखाव; पॉलीफ़ेज़ सिस्टम में सेल्फ-स्टार्टिंग क्षमता

Disadvantages: DC मोटरों की तुलना में गति नियंत्रण कठिन है; उच्च स्टार्टिंग करंट की आवश्यकता

Applications: सीलिंग पंखे और टेबल पंखे; औद्योगिक पंप और कंप्रेसर

Additional Info: टोस्टर, इलेक्ट्रिक आयरन और हीटर जूल हीटिंग प्रभाव ($H = I^2Rt$) पर काम करते हैं, न कि विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर।. रेफ्रिजरेटर एक मोटर-चालित कंप्रेसर का उपयोग करता है, जो इंडक्शन पर भी निर्भर करता है, लेकिन सूचीबद्ध बुनियादी घरेलू उपकरणों के संदर्भ में, पंखा इंडक्शन मोटर का क्लासिक पाठ्यपुस्तक उदाहरण है।

Answer: C सही है — इलेक्ट्रिक पंखा AC इंडक्शन मोटर का उपयोग करता है जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

Exam Tip: अपनी भौतिकी की तैयारी में हमेशा हीटिंग उपकरणों (ओमिक हीटिंग) और मोटर-चालित उपकरणों (इंडक्शन) के बीच अंतर करें; हीटिंग उपकरण गर्मी पैदा करने के लिए करंट का उपयोग करते हैं, जबकि मोटर उपकरण चुंबकीय फ्लक्स उत्पन्न करने के लिए करंट का उपयोग करते हैं।

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Option A: टोस्टर

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Option B: रेफ्रिजरेटर

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Option D: इलेक्ट्रिक आयरन

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