इंडक्शन टाइप एनर्जी मीटर में गति त्रुटि (speed error) का कारण निम्नलिखित में से क्या है?

Question

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The correct answer is A: ब्रेक चुम्बकों की गलत स्थिति. इंडक्शन-टाइप एनर्जी मीटर में, एल्यूमीनियम डिस्क की गति को स्थायी चुम्बकों द्वारा उत्पन्न ब्रेकिंग टॉर्क द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यदि डिस्क के केंद्र के सापेक्ष इन चुम्बकों की स्थिति गलत है, तो डंपिंग टॉर्क अनुचित होगा, जिससे ऊर्जा के पंजीकरण में गति त्रुटि होगी।

Step-by-Step Solution & Concepts:
इंडक्शन-टाइप एनर्जी मीटर में, एल्यूमीनियम डिस्क की गति को स्थायी चुम्बकों द्वारा उत्पन्न ब्रेकिंग टॉर्क द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यदि डिस्क के केंद्र के सापेक्ष इन चुम्बकों की स्थिति गलत है, तो डंपिंग टॉर्क अनुचित होगा, जिससे ऊर्जा के पंजीकरण में गति त्रुटि होगी।

Working Principle: ब्रेक चुम्बक घूर्णन डिस्क में एड़ी धाराएं (eddy currents) उत्पन्न करता है। इन धाराओं और स्थायी चुम्बक के चुंबकीय क्षेत्र के बीच की परस्पर क्रिया डिस्क की गति के समानुपाती एक ब्रेकिंग टॉर्क बनाती है। यदि चुम्बक को बाहरी परिधि के करीब ले जाया जाता है, तो ब्रेकिंग टॉर्क बढ़ जाता है, जिससे डिस्क धीमी हो जाती है; इसे केंद्र की ओर ले जाने से ब्रेकिंग टॉर्क कम हो जाता है, जिससे गति बढ़ जाती है। एक गलत रेडियल स्थिति इस संतुलन को बिगाड़ देती है, जिससे मीटर बहुत तेज़ या बहुत धीमा चलने लगता है।

Key Formulas: $T_b = k \phi^2 N r^2$ — इंडक्शन एनर्जी मीटर में ब्रेकिंग टॉर्क; $N \propto \frac{T_d}{T_b}$ — गति, ड्राइविंग टॉर्क और ब्रेकिंग टॉर्क के बीच संबंध

Key Points: स्थायी चुम्बक घूर्णन डिस्क के लिए एक यांत्रिक डम्पर (mechanical damper) के रूप में कार्य करता है।; ब्रेकिंग टॉर्क डिस्क के केंद्र से चुम्बक ध्रुव की दूरी के वर्ग के सीधे समानुपाती होता है।; गति त्रुटि का समायोजन ब्रेक चुम्बक को रेडियली खिसकाकर प्राप्त किया जाता है।

Advantages: स्थिर-अवस्था माप में उच्च सटीकता; कम गति पर रैखिक डम्पिंग प्रभाव प्रदान करता है

Disadvantages: बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति संवेदनशीलता; टॉर्क डिस्क के तापमान और चालकता पर निर्भर करता है

Applications: मानक AC ऊर्जा माप; इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडक्शन मीटर का अंशांकन (Calibration)

Additional Info: विकल्प B (शेडिंग बैंड) का उपयोग फेज एंगल कम्पेन्सेशन (लैग एडजस्टमेंट) के लिए किया जाता है, न कि गति त्रुटि के लिए।. विकल्प C (क्रीपिंग) का अर्थ बिना लोड के डिस्क का धीमा घूमना है, जो अत्यधिक घर्षण मुआवजे या वोल्टेज सर्ज के कारण होता है।. विकल्प D (तापमान) प्रतिरोध में परिवर्तन का कारण बनता है, लेकिन आमतौर पर इसे मुआवजा सर्किट के माध्यम से ठीक किया जाता है, न कि यह अंतर्निहित गति त्रुटि का प्राथमिक कारण होता है।

Answer: A सही है — ब्रेक चुम्बक की रेडियल स्थिति ब्रेकिंग टॉर्क को निर्धारित करती है, और कोई भी गलत संरेखण लोड करंट के सापेक्ष डिस्क की लक्षित गति को सीधे प्रभावित करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: 'शेडिंग बैंड' फेज समायोजन (पावर फैक्टर) के लिए होते हैं, जबकि 'ब्रेक चुम्बक' सख्ती से गति (डम्पिंग) समायोजन के लिए होते हैं।

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Option B: शेडिंग बैंड की स्थिति का गलत समायोजन

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Option C: एल्यूमीनियम डिस्क का धीमा लेकिन निरंतर घूमना

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Option D: तापमान में परिवर्तन

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