निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?

Question

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B: ट्रांसमिशन लाइन के लिए सर्ज इम्पीडेंस और कैरेक्टरिस्टिक इम्पीडेंस एक समान होते हैं

Explanation & Concepts:
सर्ज इम्पीडेंस ($Z_s$) और कैरेक्टरिस्टिक इम्पीडेंस ($Z_c$) को ट्रांसमिशन लाइन के सीरीज़ इम्पीडेंस ($z$) और शंट एडमिटेंस ($y$) के अनुपात के वर्गमूल के रूप में परिभाषित किया गया है। एक लॉसलेस (हानिरहित) ट्रांसमिशन लाइन के लिए जहाँ $R=0$ और $G=0$ होता है, सर्ज इम्पीडेंस आवृत्ति से स्वतंत्र एक पूरी तरह से रेजिस्टिव मान बन जाता है।

Working Principle: जब एक सर्ज लाइन के साथ यात्रा करता है, तो किसी भी बिंदु पर वोल्टेज और करंट का अनुपात लाइन के डिस्ट्रीब्यूटेड पैरामीटर्स $L$ और $C$ द्वारा निर्धारित होता है। चूंकि सर्ज ऐसी गति से फैलता है जहाँ लाइन एक रेजिस्टिव लोड की तरह दिखाई देती है, इसलिए इम्पीडेंस को $Z_s = \sqrt{\frac{L}{C}}$ के रूप में व्यक्त किया जाता है। ओवरहेड लाइनों के लिए, यह मान आमतौर पर 400 $\Omega$ और 600 $\Omega$ के बीच होता है।

Key Formulas: $Z_s = \sqrt{\frac{L}{C}}$ — लॉसलेस ट्रांसमिशन लाइन का सर्ज इम्पीडेंस; $Z_c = \sqrt{\frac{R + j\omega L}{G + j\omega C}}$ — सामान्य कैरेक्टरिस्टिक इम्पीडेंस

Key Points: लॉसलेस लाइन के लिए सर्ज इम्पीडेंस पूरी तरह से रेजिस्टिव होता है।; यह नेचुरल लोड के परिमाण को निर्धारित करता है, जिसे सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग (SIL) भी कहा जाता है।; SIL = $\frac{V_{line}^2}{Z_s}$।

Advantages: ट्रांजिएंट्स के दौरान ट्रैवलिंग वेव्स की गणना को सरल बनाता है।; सर्ज सुरक्षा आवश्यकताओं की गणना के लिए आवश्यक है।

Disadvantages: यह मानता है कि लाइन लॉसलेस है, जो एक आदर्श स्थिति है।; वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में क्षीणन (attenuation) या विरूपण (distortion) का हिसाब नहीं रखता है।

Applications: हाई वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों का डिज़ाइन।; पावर सिस्टम में बिजली और स्विचिंग सर्ज का विश्लेषण।

Additional Info: सर्ज इम्पीडेंस को लाइन का नेचुरल इम्पीडेंस भी कहा जाता है।. विकल्प A गलत है क्योंकि सर्ज इम्पीडेंस लाइन का एक गुण है, न कि ब्रेकडाउन की स्थिति।. विकल्प C गलत है क्योंकि कोरोना के कारण इम्पीडेंस में नॉन-लीनियर परिवर्तन होते हैं; सर्ज इम्पीडेंस लाइन के मापदंडों के लिए परिभाषित है।

Answer: B सही है — सर्ज इम्पीडेंस और कैरेक्टरिस्टिक इम्पीडेंस एक ही शब्द हैं जो एक ट्रैवलिंग वेव के लिए ट्रांसमिशन लाइन द्वारा प्रस्तुत इम्पीडेंस को दर्शाते हैं, जिसे गणितीय रूप से लॉसलेस लाइनों के लिए $\sqrt{\frac{L}{C}}$ के रूप में परिभाषित किया गया है।

Exam Tip: याद रखें कि SIL ऑपरेटिंग वोल्टेज के वर्ग के सीधे आनुपातिक होता है और सर्ज इम्पीडेंस के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

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Option A: सर्ज इम्पीडेंस वोल्टेज के ब्रेकडाउन के समय का इम्पीडेंस है

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Option C: सर्ज इम्पीडेंस ट्रांसमिशन लाइन का वह इम्पीडेंस है जब कोरोना होता है

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Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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