निम्नलिखित में से किस सामग्री का उपयोग विद्युत शक्ति के संचरण और वितरण के लिए नहीं किया जाता है?

Question

Accepted Answer

C: टंगस्टन (Tungsten)

Explanation & Concepts:
टंगस्टन का उपयोग संचरण और वितरण लाइनों के लिए नहीं किया जाता है क्योंकि एल्युमीनियम या तांबे की तुलना में इसकी प्रतिरोधकता बहुत अधिक होती है, जिससे महत्वपूर्ण $I^2R$ शक्ति हानि होती है। इसके अतिरिक्त, टंगस्टन अत्यधिक भंगुर (brittle) होता है और इसे ओवरहेड लाइनों के लिए उपयुक्त लंबे, लचीले कंडक्टरों में बनाना कठिन होता है।

Working Principle: संचरण कंडक्टरों में उच्च विद्युत चालकता (कम प्रतिरोधकता $\rho$), पर्यावरणीय तनाव को सहने के लिए उच्च यांत्रिक तन्यता शक्ति और लचीलापन होना चाहिए। ACSR (एल्युमीनियम कंडक्टर स्टील रिइन्फोर्स्ड) जैसी सामग्रियां चालकता के लिए एल्युमीनियम और यांत्रिक समर्थन के लिए स्टील को जोड़ती हैं। टंगस्टन उच्च-तापमान वाले फिलामेंट्स (इसके 3422°C के उच्च गलनांक के कारण) के लिए उपयुक्त है, लेकिन बड़े पैमाने पर बिजली के प्रवाह के लिए अनुपयुक्त है।

Key Formulas: $R = \rho \frac{L}{A}$ — प्रतिरोध, प्रतिरोधकता, लंबाई और क्षेत्रफल के बीच संबंध; $P_{loss} = I^2R$ — कंडक्टर प्रतिरोध के कारण शक्ति हानि

Key Points: एल्युमीनियम को उसके हल्के वजन और प्रति इकाई चालकता कम लागत के कारण लंबी दूरी की लाइनों के लिए प्राथमिकता दी जाती है।; तांबे की चालकता बेहतर होती है लेकिन यह अधिक महंगा और सघन होता है।; स्टील ACSR कंडक्टरों में यांत्रिक मजबूती प्रदान करता है।; टंगस्टन एक दुर्दम्य धातु (refractory metal) है जिसका उपयोग मुख्य रूप से गरमादीप्त लैंप (incandescent lamps) में किया जाता है।

Advantages: एल्युमीनियम: हल्का, सस्ता और प्रचुर मात्रा में उपलब्ध।; तांबा: उत्कृष्ट चालकता और लचीलापन।

Disadvantages: टंगस्टन: उच्च प्रतिरोधकता, अत्यधिक भंगुर, तार खींचने के लिए बहुत महंगा।; तांबा: उच्च लागत और एल्युमीनियम की तुलना में अधिक घनत्व।

Applications: एल्युमीनियम: ओवरहेड संचरण और वितरण।; तांबा: घरों में विद्युत वायरिंग, मोटर वाइंडिंग और बसबार।

Additional Info: तांबे की मानक चालकता लगभग 58 MS/m है, जबकि एल्युमीनियम की लगभग 35 MS/m है।. विकल्प C (टंगस्टन) सही उत्तर है क्योंकि यह पावर ग्रिड के उपयोग के लिए कार्यात्मक और आर्थिक रूप से अक्षम है।

Answer: C सही है — टंगस्टन का उपयोग इसके उच्च विद्युत प्रतिरोध और भंगुरता के कारण संचरण लाइनों के लिए नहीं किया जाता है।

Exam Tip: संचरण सामग्री चुनते समय, चालकता ($\sigma$) और द्रव्यमान-घनत्व के बीच के संतुलन को याद रखें; यही कारण है कि तांबे की बेहतर चालकता के बावजूद लंबी दूरी के ओवरहेड संचरण के लिए लगभग हमेशा तांबे पर एल्युमीनियम को प्राथमिकता दी जाती है।

Answer

Option A: तांबा (Copper)

Answer

Option B: एल्युमीनियम (Aluminium)

Answer

Option D: स्टील (Steel)

Correct Answer

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