Alternator EMF Equation MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Alternator EMF Equation - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Mar 26, 2025

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Latest Alternator EMF Equation MCQ Objective Questions

Alternator EMF Equation Question 1:

________ को प्राप्त वास्तविक वोल्टता और संभावित वोल्टता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि एक ध्रुवीय समूह की सभी कुंडलियों को एक एकल स्लॉट में केंद्रित किया जाता है।

  1. अंतराल गुणक 
  2. वितरण गुणक
  3. चौड़ाई गुणक
  4. बंटन और वितरण गुणक दोनों

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : बंटन और वितरण गुणक दोनों

Alternator EMF Equation Question 1 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

  • चौड़ाई कारक (जिसे कुंडली फैलाव कारक या प्रसार कारक के रूप में भी जाना जाता है) को वास्तविक वोल्टेज से प्राप्त संभावित वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडल एक ही स्लॉट में केंद्रित होते हैं।
  • चौड़ाई कारक आर्मेचर कोर के साथ कॉइल के वितरण को ध्यान में रखता है और यह अल्टरनेटर या जनरेटर में उत्पन्न ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) के लिए समग्र गणना का हिस्सा है।
  • पिच कारक और वितरण कारक भी इन गणनाओं में उपयोग किए जाने वाले कारक हैं, लेकिन वे अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं।

Important Points  यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडलियों को एक ही स्लॉट में संकेन्द्रित किया जाए तो प्राप्त वास्तविक वोल्टेज से संभावित वोल्टेज के अनुपात को वितरण कारक (जिसे चौड़ाई कारक भी कहा जाता है) के रूप में परिभाषित किया जाता है।

Alternator EMF Equation Question 2:

प्रत्येक कुंडलन के तीन-फेज प्रत्यावर्तित्र में प्रेरित वोल्टता अन्य दो कुंडलन में वोल्टता के साथ ________ होता है।

  1. कला से 120° बाहर
  2. कला में
  3. कला से 180° बाहर
  4. कला से 150° बाहर

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : कला से 120° बाहर

Alternator EMF Equation Question 2 Detailed Solution

व्याख्या:

तीन फेज वाले प्रत्यावर्तित्र में, तीन कुंडलन होते हैं, जिन्हें प्रायः A, B और C के रूप में लेबल किया जाता है। जैसे ही प्रत्यावर्तित्र का घूर्णक घूमता है, यह इनमें से प्रत्येक कुंडलन में एक वोल्टता प्रेरित करता है। तीन-फेज प्रणालियों की मुख्य विशेषता इन कुंडलन में वोल्टता के बीच कलांतर है।

घूर्णक के चारों ओर कुंडलन समान रूप से फैला हुआ हैं और प्रत्येक कुंडलन के बीच का कोण 120 डिग्री है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक कुंडलन में प्रेरित वोल्टता अन्य दो कुंडलनों में वोल्टता के साथ फेज से 120 डिग्री बाहर है।

यह 120-डिग्री कला विस्थापन वह है, जो तीन-फेज प्रणालियों को सुचारू और निरंतर विद्युत आपूर्ति प्रदान करने की अनुमति देता है। जब एक कुंडलन अपने चरम वोल्टता पर होता है, तो अन्य दो कुंडलन अपने चक्र में अलग-अलग बिंदुओं पर होते हैं। यह फेज ऑफसेट अपेक्षाकृत निरंतर विद्युत आपूर्ति को बनाए रखने में सहायता करता है और समग्र विद्युत वितरण में कमी-वृद्धि को कम करता है। इसलिए, सही कथन यह है कि वोल्टता एक दूसरे के साथ कला से 120° बाहर हैं।

Alternator EMF Equation Question 3:

60 स्लॉट और 4 चालक प्रति स्लॉट के साथ 10-ध्रुव, 3-फेज, 60 हर्ट्ज स्टार-संयोजित प्रत्यावर्तित्र के प्रेरित emf के लाइन मान की गणना कीजिए। पिच कारक का मान 0.966 है, वितरण कारक= 0.966 है, प्रति ध्रुव स्पंद 0.12 Wb है और यह ज्यावक्रीय वितरित है।

  1. 2066.76 V
  2. 688.92 V
  3. 1193.4 V
  4. 927.36 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 2066.76 V

Alternator EMF Equation Question 3 Detailed Solution

संकल्पना

एक प्रत्यावर्तित्र में प्रति फेज प्रेरित emf निम्न के द्वारा दिया जाता है:

Ep=4.44fϕKpKdTph

जहाँ, f = आवृति

ϕ = प्रति ध्रुव अभिवाह

Tph = प्रति फेज फेरे

Kp = पिच कारक = cos(β2)

Kd = वितरण कारक = sin(mβ2)m sin(β2)

गणना

दिया गया है, Kp = Kd = 0.966

ϕ = 0.12 Wb

कुल चालक = 60 × 4 = 240

हम जानते हैं कि 2 चाल = 1 फेरा

∴ 240 चाल 

= 120 फेरे

Tph = 120/3 = 40

Ep=4.44×60×0.12×0.966×0.966×40

Ep = 1193.24 V

प्रेरित emf का रेखा मान निम्न द्वारा दिया गया है:

EL=3Ep

EL = √3 × 1193.24 = 2066.76 V

Alternator EMF Equation Question 4:

एक 3-ϕ, 6 ध्रुव, 60 Hz प्रत्यावर्तक में प्रति फेज 200 चालक और 10 mWb प्रति ध्रुव फ्लक्स है। यदि प्रत्यावर्तक कुंडली को 60° से छोटा किया जाता है तो प्रत्यावर्तक में प्रति फेज प्रेरित EMF निर्धारित करें (मान लें Kd = 1)

  1. 23070 वोल्ट
  2. 23.07 वोल्ट
  3. 230.7 वोल्ट
  4. 153.05 वोल्ट

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 230.7 वोल्ट

Alternator EMF Equation Question 4 Detailed Solution

अवधारणा:

प्रति फेज प्रत्यावर्तक का Emf समीकरण है

E = (4.44 × K× K× Φ × f × T) वोल्ट

जहाँ,

= प्रति फेज श्रृंखला में चालकों की संख्या।

Z = 2T,

जहां T प्रति फेज कुंडलों या घुमावों की संख्या है। एक घुमाव में दो कुंडल पक्ष या एक चालक है जैसा कि नीचे आरेख में दिखाया गया है।

P = ध्रुवों की संख्या।

f = हर्ट्ज में प्रेरित emf की आवृत्ति

Φ = वेबर में प्रति ध्रुव फ्लक्स

Kp = पिच कारक, Kd = वितरण कारक

N = rpm में रोटर की गति (प्रति मिनट घूर्णन)

पिच गुणक या कुंडल विस्तार गुणक या जीवा गुणक (Kp)

  • इसे लघु पिच कुंडल में उत्पन्न emf से पूर्ण पिच कुंडल में उत्पन्न emf के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।
  • इसे Kद्वारा दर्शाया गया है और इसका मान हमेशा इकाई से कम है।
  • इसे प्रति कुंडल प्रेरित emf के सदिश योग से प्रति कुंडल प्रेरित emf के अंकगणित योग के अनुपात के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।

यदि α विद्युत डिग्री में कोण हो, जिसके द्वारा कुंडल की अवधि प्रत्यावर्तक में एक ध्रुव पिच से कम होती है, तो गणितीय रूप से पिच गुणक को परिभाषित किया जाता है

KP = लघु पिच कुंडल का परिणामी emf/पूर्ण पिच कुंडल का परिणामी emf = cos α/2

nवें हार्मोनिक के लिए

Kp = cos (nα/2)

जहां n, nवां हार्मोनिक है

गणना:

दिया हुआ है कि,

P = 6, f = 60 Hz, Z = 200, ϕ = 10 mWb, α = 60°

अब घुमावों की संख्या की गणना इस प्रकार की जा सकती है

N=Z2=2002

N = 100

अब पिच गुणक की गणना इस प्रकार की जा सकती है

Kp=cosα2=cos602

Kp = 0.866

∴ प्रत्यावर्तक में प्रति फेज प्रेरित EMF की गणना इस प्रकार की जाती है

E = (4.44 × 0.866 × 1× 10 × 10-3 × 60 × 100) वोल्ट

E = 230.7 वोल्ट

Alternator EMF Equation Question 5:

खुले परिपथ पर एक प्रत्यावर्तक 60 Hz पर 360 V उत्पन्न करता है जब क्षेत्र धारा 3.6 A है। संतृप्ति की उपेक्षा करते हुए खुले परिपथ EMF का निर्धारण करें जब आवृत्ति 40 Hz है और क्षेत्र धारा 2.4 A है।

  1. 110 V
  2. 140 V
  3. 210 V
  4. 160 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 160 V

Alternator EMF Equation Question 5 Detailed Solution

अवधारणा:

प्रत्यावर्तक का Emf समीकरण:

प्रत्यावर्तक या तुल्‍यकालिक जनरेटर द्वारा प्रेरित emf प्रकृति में तीन-फेज प्रत्यावर्ती  है। आइए हम प्रत्यावर्तक में प्रेरित emf के गणितीय समीकरण को प्राप्त करते हैं।

माना,

Z = प्रति फेज श्रृंखला में चालकों की संख्या।

Z = 2T, जहां T प्रति फेज कुंडलों या घुमावों की संख्या है। एक घुमाव में दो कुंडल पक्ष या एक चालक है जैसा कि नीचे आरेख में दिखाया गया है।

P = ध्रुवों की संख्या।

f = हर्ट्ज में प्रेरित emf की आवृत्ति

Φ = वेबर में प्रति ध्रुव फ्लक्स

Kp = पिच कारक, Kd = वितरण कारक

N = rpm में रोटर की गति (प्रति मिनट घूर्णन)

N/60 = प्रति सेकंड घूर्णनों में रोटर की गति।

एक घूर्णन को पूरा करने के लिए रोटर द्वारा लिया गया समय

dt = 1/(N/60)= 60/N सेकंड

एकल घुमाव कुंडल

रोटर की एक घूर्णन में, कुल फ्लक्स Φ स्टेटर ध्रुवों में प्रत्येक चालक निम्न द्वारा कट जाता है,

dϕ = ϕP वेबर

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम से प्रेरित emf फ्लक्स के परिवर्तन की दर  के आनुपातिक है।

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = (dϕ / dt) = (ϕNP / 60)

हम जानते हैं, प्रेरित emf की आवृत्ति

f=PN120,N=120fP

प्रेरित emf समीकरण में N का मान रखने पर, हम निम्न प्राप्त करते हैं

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = ϕP60×120fP=2ϕfvolts

यदि प्रति फेज श्रृंखला में जेड चालक हैं,

प्रति चालक प्रेरित औसत  = 2ϕfZ = 4ϕfT वोल्ट

प्रति फेज emf का RMS मान = रूप गुणक x प्रेरित emf का औसत मान = 1.11 x 4 Φ f T

प्रति फेज emf का RMS मान = 4.44 Φ f T वोल्ट

पूर्ण पिच कुंडल या संकेंद्रित कुंडल के लिए प्रेरित emf का वास्तविक मान प्राप्त उपरोक्त मान है। हालांकि, कुंडली कारकों के कारण वोल्टेज समीकरण संशोधित हो जाता है।

प्रति फेज वास्तविक प्रेरित emf = 4.44KpKdΦfT volts

उपरोक्त समीकरण से हमें ज्ञात होता है कि

Emf ϕ f

E1/E2  = (ϕ1f1) / (ϕ2f2)

यदि संतृप्ति की उपेक्षा की जाती है तो ϕ ∝ If

E1 / E2 = (If1f1) / (If2f2)

गणना:

दिए गए है E1 = 360 V, If1 = 3.6 A, f1 = 60 Hz

If2 = 2.4 A, f2 = 40 Hz

∴ E2 = (E1If2f2) / (If1f1)

= (360 × 40 × 2.4) / (3.6 × 60)

= 160 V

Top Alternator EMF Equation MCQ Objective Questions

60 स्लॉट और 4 चालक प्रति स्लॉट के साथ 10-ध्रुव, 3-फेज, 60 हर्ट्ज स्टार-संयोजित प्रत्यावर्तित्र के प्रेरित emf के लाइन मान की गणना कीजिए। पिच कारक का मान 0.966 है, वितरण कारक= 0.966 है, प्रति ध्रुव स्पंद 0.12 Wb है और यह ज्यावक्रीय वितरित है।

  1. 2066.76 V
  2. 688.92 V
  3. 1193.4 V
  4. 927.36 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 2066.76 V

Alternator EMF Equation Question 6 Detailed Solution

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संकल्पना

एक प्रत्यावर्तित्र में प्रति फेज प्रेरित emf निम्न के द्वारा दिया जाता है:

Ep=4.44fϕKpKdTph

जहाँ, f = आवृति

ϕ = प्रति ध्रुव अभिवाह

Tph = प्रति फेज फेरे

Kp = पिच कारक = cos(β2)

Kd = वितरण कारक = sin(mβ2)m sin(β2)

गणना

दिया गया है, Kp = Kd = 0.966

ϕ = 0.12 Wb

कुल चालक = 60 × 4 = 240

हम जानते हैं कि 2 चाल = 1 फेरा

∴ 240 चाल 

= 120 फेरे

Tph = 120/3 = 40

Ep=4.44×60×0.12×0.966×0.966×40

Ep = 1193.24 V

प्रेरित emf का रेखा मान निम्न द्वारा दिया गया है:

EL=3Ep

EL = √3 × 1193.24 = 2066.76 V

खुले परिपथ पर एक प्रत्यावर्तक 60 Hz पर 360 V उत्पन्न करता है जब क्षेत्र धारा 3.6 A है। संतृप्ति की उपेक्षा करते हुए खुले परिपथ EMF का निर्धारण करें जब आवृत्ति 40 Hz है और क्षेत्र धारा 2.4 A है।

  1. 110 V
  2. 140 V
  3. 210 V
  4. 160 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 160 V

Alternator EMF Equation Question 7 Detailed Solution

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अवधारणा:

प्रत्यावर्तक का Emf समीकरण:

प्रत्यावर्तक या तुल्‍यकालिक जनरेटर द्वारा प्रेरित emf प्रकृति में तीन-फेज प्रत्यावर्ती  है। आइए हम प्रत्यावर्तक में प्रेरित emf के गणितीय समीकरण को प्राप्त करते हैं।

माना,

Z = प्रति फेज श्रृंखला में चालकों की संख्या।

Z = 2T, जहां T प्रति फेज कुंडलों या घुमावों की संख्या है। एक घुमाव में दो कुंडल पक्ष या एक चालक है जैसा कि नीचे आरेख में दिखाया गया है।

P = ध्रुवों की संख्या।

f = हर्ट्ज में प्रेरित emf की आवृत्ति

Φ = वेबर में प्रति ध्रुव फ्लक्स

Kp = पिच कारक, Kd = वितरण कारक

N = rpm में रोटर की गति (प्रति मिनट घूर्णन)

N/60 = प्रति सेकंड घूर्णनों में रोटर की गति।

एक घूर्णन को पूरा करने के लिए रोटर द्वारा लिया गया समय

dt = 1/(N/60)= 60/N सेकंड

एकल घुमाव कुंडल

रोटर की एक घूर्णन में, कुल फ्लक्स Φ स्टेटर ध्रुवों में प्रत्येक चालक निम्न द्वारा कट जाता है,

dϕ = ϕP वेबर

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम से प्रेरित emf फ्लक्स के परिवर्तन की दर  के आनुपातिक है।

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = (dϕ / dt) = (ϕNP / 60)

हम जानते हैं, प्रेरित emf की आवृत्ति

f=PN120,N=120fP

प्रेरित emf समीकरण में N का मान रखने पर, हम निम्न प्राप्त करते हैं

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = ϕP60×120fP=2ϕfvolts

यदि प्रति फेज श्रृंखला में जेड चालक हैं,

प्रति चालक प्रेरित औसत  = 2ϕfZ = 4ϕfT वोल्ट

प्रति फेज emf का RMS मान = रूप गुणक x प्रेरित emf का औसत मान = 1.11 x 4 Φ f T

प्रति फेज emf का RMS मान = 4.44 Φ f T वोल्ट

पूर्ण पिच कुंडल या संकेंद्रित कुंडल के लिए प्रेरित emf का वास्तविक मान प्राप्त उपरोक्त मान है। हालांकि, कुंडली कारकों के कारण वोल्टेज समीकरण संशोधित हो जाता है।

प्रति फेज वास्तविक प्रेरित emf = 4.44KpKdΦfT volts

उपरोक्त समीकरण से हमें ज्ञात होता है कि

Emf ϕ f

E1/E2  = (ϕ1f1) / (ϕ2f2)

यदि संतृप्ति की उपेक्षा की जाती है तो ϕ ∝ If

E1 / E2 = (If1f1) / (If2f2)

गणना:

दिए गए है E1 = 360 V, If1 = 3.6 A, f1 = 60 Hz

If2 = 2.4 A, f2 = 40 Hz

∴ E2 = (E1If2f2) / (If1f1)

= (360 × 40 × 2.4) / (3.6 × 60)

= 160 V

________ को प्राप्त वास्तविक वोल्टता और संभावित वोल्टता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि एक ध्रुवीय समूह की सभी कुंडलियों को एक एकल स्लॉट में केंद्रित किया जाता है।

  1. अंतराल गुणक 
  2. वितरण गुणक
  3. चौड़ाई गुणक
  4. बंटन और वितरण गुणक दोनों

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : बंटन और वितरण गुणक दोनों

Alternator EMF Equation Question 8 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण:

  • चौड़ाई कारक (जिसे कुंडली फैलाव कारक या प्रसार कारक के रूप में भी जाना जाता है) को वास्तविक वोल्टेज से प्राप्त संभावित वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडल एक ही स्लॉट में केंद्रित होते हैं।
  • चौड़ाई कारक आर्मेचर कोर के साथ कॉइल के वितरण को ध्यान में रखता है और यह अल्टरनेटर या जनरेटर में उत्पन्न ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) के लिए समग्र गणना का हिस्सा है।
  • पिच कारक और वितरण कारक भी इन गणनाओं में उपयोग किए जाने वाले कारक हैं, लेकिन वे अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं।

Important Points  यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडलियों को एक ही स्लॉट में संकेन्द्रित किया जाए तो प्राप्त वास्तविक वोल्टेज से संभावित वोल्टेज के अनुपात को वितरण कारक (जिसे चौड़ाई कारक भी कहा जाता है) के रूप में परिभाषित किया जाता है।

प्रत्येक कुंडलन के तीन-फेज प्रत्यावर्तित्र में प्रेरित वोल्टता अन्य दो कुंडलन में वोल्टता के साथ ________ होता है।

  1. कला से 120° बाहर
  2. कला में
  3. कला से 180° बाहर
  4. कला से 150° बाहर

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : कला से 120° बाहर

Alternator EMF Equation Question 9 Detailed Solution

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व्याख्या:

तीन फेज वाले प्रत्यावर्तित्र में, तीन कुंडलन होते हैं, जिन्हें प्रायः A, B और C के रूप में लेबल किया जाता है। जैसे ही प्रत्यावर्तित्र का घूर्णक घूमता है, यह इनमें से प्रत्येक कुंडलन में एक वोल्टता प्रेरित करता है। तीन-फेज प्रणालियों की मुख्य विशेषता इन कुंडलन में वोल्टता के बीच कलांतर है।

घूर्णक के चारों ओर कुंडलन समान रूप से फैला हुआ हैं और प्रत्येक कुंडलन के बीच का कोण 120 डिग्री है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक कुंडलन में प्रेरित वोल्टता अन्य दो कुंडलनों में वोल्टता के साथ फेज से 120 डिग्री बाहर है।

यह 120-डिग्री कला विस्थापन वह है, जो तीन-फेज प्रणालियों को सुचारू और निरंतर विद्युत आपूर्ति प्रदान करने की अनुमति देता है। जब एक कुंडलन अपने चरम वोल्टता पर होता है, तो अन्य दो कुंडलन अपने चक्र में अलग-अलग बिंदुओं पर होते हैं। यह फेज ऑफसेट अपेक्षाकृत निरंतर विद्युत आपूर्ति को बनाए रखने में सहायता करता है और समग्र विद्युत वितरण में कमी-वृद्धि को कम करता है। इसलिए, सही कथन यह है कि वोल्टता एक दूसरे के साथ कला से 120° बाहर हैं।

Alternator EMF Equation Question 10:

60 स्लॉट और 4 चालक प्रति स्लॉट के साथ 10-ध्रुव, 3-फेज, 60 हर्ट्ज स्टार-संयोजित प्रत्यावर्तित्र के प्रेरित emf के लाइन मान की गणना कीजिए। पिच कारक का मान 0.966 है, वितरण कारक= 0.966 है, प्रति ध्रुव स्पंद 0.12 Wb है और यह ज्यावक्रीय वितरित है।

  1. 2066.76 V
  2. 688.92 V
  3. 1193.4 V
  4. 927.36 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 2066.76 V

Alternator EMF Equation Question 10 Detailed Solution

संकल्पना

एक प्रत्यावर्तित्र में प्रति फेज प्रेरित emf निम्न के द्वारा दिया जाता है:

Ep=4.44fϕKpKdTph

जहाँ, f = आवृति

ϕ = प्रति ध्रुव अभिवाह

Tph = प्रति फेज फेरे

Kp = पिच कारक = cos(β2)

Kd = वितरण कारक = sin(mβ2)m sin(β2)

गणना

दिया गया है, Kp = Kd = 0.966

ϕ = 0.12 Wb

कुल चालक = 60 × 4 = 240

हम जानते हैं कि 2 चाल = 1 फेरा

∴ 240 चाल 

= 120 फेरे

Tph = 120/3 = 40

Ep=4.44×60×0.12×0.966×0.966×40

Ep = 1193.24 V

प्रेरित emf का रेखा मान निम्न द्वारा दिया गया है:

EL=3Ep

EL = √3 × 1193.24 = 2066.76 V

Alternator EMF Equation Question 11:

खुले परिपथ पर एक प्रत्यावर्तक 60 Hz पर 440 V उत्पन्न करता है जब क्षेत्र धारा 4 A है। 50 Hz की आवृत्ति और 3 A के क्षेत्र के लिए खुला परिपथ emf का मूल्य क्या है? (संतृप्ति की उपेक्षा करके)

  1. 275 V
  2. 396 V
  3. 488.88 V
  4. 704 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 275 V

Alternator EMF Equation Question 11 Detailed Solution

एक प्रत्यावर्तक के emf समीकरण से,

E α ϕf

E1E2=ϕ1f1ϕ2f2

जैसे कि संतृप्ति उपेक्षित है, ∴ ϕ α If

I → क्षेत्र धारा

E1E2=If1f1If2f2440E2=4×603×50E2=440×3×504×60=275 V

Alternator EMF Equation Question 12:

खुले परिपथ पर एक प्रत्यावर्तक 60 Hz पर 360 V उत्पन्न करता है जब क्षेत्र धारा 3.6 A है। संतृप्ति की उपेक्षा करते हुए खुले परिपथ EMF का निर्धारण करें जब आवृत्ति 40 Hz है और क्षेत्र धारा 2.4 A है।

  1. 110 V
  2. 140 V
  3. 210 V
  4. 160 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 160 V

Alternator EMF Equation Question 12 Detailed Solution

अवधारणा:

प्रत्यावर्तक का Emf समीकरण:

प्रत्यावर्तक या तुल्‍यकालिक जनरेटर द्वारा प्रेरित emf प्रकृति में तीन-फेज प्रत्यावर्ती  है। आइए हम प्रत्यावर्तक में प्रेरित emf के गणितीय समीकरण को प्राप्त करते हैं।

माना,

Z = प्रति फेज श्रृंखला में चालकों की संख्या।

Z = 2T, जहां T प्रति फेज कुंडलों या घुमावों की संख्या है। एक घुमाव में दो कुंडल पक्ष या एक चालक है जैसा कि नीचे आरेख में दिखाया गया है।

P = ध्रुवों की संख्या।

f = हर्ट्ज में प्रेरित emf की आवृत्ति

Φ = वेबर में प्रति ध्रुव फ्लक्स

Kp = पिच कारक, Kd = वितरण कारक

N = rpm में रोटर की गति (प्रति मिनट घूर्णन)

N/60 = प्रति सेकंड घूर्णनों में रोटर की गति।

एक घूर्णन को पूरा करने के लिए रोटर द्वारा लिया गया समय

dt = 1/(N/60)= 60/N सेकंड

एकल घुमाव कुंडल

रोटर की एक घूर्णन में, कुल फ्लक्स Φ स्टेटर ध्रुवों में प्रत्येक चालक निम्न द्वारा कट जाता है,

dϕ = ϕP वेबर

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम से प्रेरित emf फ्लक्स के परिवर्तन की दर  के आनुपातिक है।

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = (dϕ / dt) = (ϕNP / 60)

हम जानते हैं, प्रेरित emf की आवृत्ति

f=PN120,N=120fP

प्रेरित emf समीकरण में N का मान रखने पर, हम निम्न प्राप्त करते हैं

प्रति चालक प्रेरित औसत emf = ϕP60×120fP=2ϕfvolts

यदि प्रति फेज श्रृंखला में जेड चालक हैं,

प्रति चालक प्रेरित औसत  = 2ϕfZ = 4ϕfT वोल्ट

प्रति फेज emf का RMS मान = रूप गुणक x प्रेरित emf का औसत मान = 1.11 x 4 Φ f T

प्रति फेज emf का RMS मान = 4.44 Φ f T वोल्ट

पूर्ण पिच कुंडल या संकेंद्रित कुंडल के लिए प्रेरित emf का वास्तविक मान प्राप्त उपरोक्त मान है। हालांकि, कुंडली कारकों के कारण वोल्टेज समीकरण संशोधित हो जाता है।

प्रति फेज वास्तविक प्रेरित emf = 4.44KpKdΦfT volts

उपरोक्त समीकरण से हमें ज्ञात होता है कि

Emf ϕ f

E1/E2  = (ϕ1f1) / (ϕ2f2)

यदि संतृप्ति की उपेक्षा की जाती है तो ϕ ∝ If

E1 / E2 = (If1f1) / (If2f2)

गणना:

दिए गए है E1 = 360 V, If1 = 3.6 A, f1 = 60 Hz

If2 = 2.4 A, f2 = 40 Hz

∴ E2 = (E1If2f2) / (If1f1)

= (360 × 40 × 2.4) / (3.6 × 60)

= 160 V

Alternator EMF Equation Question 13:

________ को प्राप्त वास्तविक वोल्टता और संभावित वोल्टता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि एक ध्रुवीय समूह की सभी कुंडलियों को एक एकल स्लॉट में केंद्रित किया जाता है।

  1. अंतराल गुणक 
  2. वितरण गुणक
  3. चौड़ाई गुणक
  4. बंटन और वितरण गुणक दोनों

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : बंटन और वितरण गुणक दोनों

Alternator EMF Equation Question 13 Detailed Solution

स्पष्टीकरण:

  • चौड़ाई कारक (जिसे कुंडली फैलाव कारक या प्रसार कारक के रूप में भी जाना जाता है) को वास्तविक वोल्टेज से प्राप्त संभावित वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडल एक ही स्लॉट में केंद्रित होते हैं।
  • चौड़ाई कारक आर्मेचर कोर के साथ कॉइल के वितरण को ध्यान में रखता है और यह अल्टरनेटर या जनरेटर में उत्पन्न ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) के लिए समग्र गणना का हिस्सा है।
  • पिच कारक और वितरण कारक भी इन गणनाओं में उपयोग किए जाने वाले कारक हैं, लेकिन वे अलग-अलग उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं।

Important Points  यदि किसी ध्रुवीय समूह के सभी कुंडलियों को एक ही स्लॉट में संकेन्द्रित किया जाए तो प्राप्त वास्तविक वोल्टेज से संभावित वोल्टेज के अनुपात को वितरण कारक (जिसे चौड़ाई कारक भी कहा जाता है) के रूप में परिभाषित किया जाता है।

Alternator EMF Equation Question 14:

एक 3-ϕ, 6 ध्रुव, 60 Hz प्रत्यावर्तक में प्रति फेज 200 चालक और 10 mWb प्रति ध्रुव फ्लक्स है। यदि प्रत्यावर्तक कुंडली को 60° से छोटा किया जाता है तो प्रत्यावर्तक में प्रति फेज प्रेरित EMF निर्धारित करें (मान लें Kd = 1)

  1. 23070 वोल्ट
  2. 23.07 वोल्ट
  3. 230.7 वोल्ट
  4. 153.05 वोल्ट

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 230.7 वोल्ट

Alternator EMF Equation Question 14 Detailed Solution

अवधारणा:

प्रति फेज प्रत्यावर्तक का Emf समीकरण है

E = (4.44 × K× K× Φ × f × T) वोल्ट

जहाँ,

= प्रति फेज श्रृंखला में चालकों की संख्या।

Z = 2T,

जहां T प्रति फेज कुंडलों या घुमावों की संख्या है। एक घुमाव में दो कुंडल पक्ष या एक चालक है जैसा कि नीचे आरेख में दिखाया गया है।

P = ध्रुवों की संख्या।

f = हर्ट्ज में प्रेरित emf की आवृत्ति

Φ = वेबर में प्रति ध्रुव फ्लक्स

Kp = पिच कारक, Kd = वितरण कारक

N = rpm में रोटर की गति (प्रति मिनट घूर्णन)

पिच गुणक या कुंडल विस्तार गुणक या जीवा गुणक (Kp)

  • इसे लघु पिच कुंडल में उत्पन्न emf से पूर्ण पिच कुंडल में उत्पन्न emf के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।
  • इसे Kद्वारा दर्शाया गया है और इसका मान हमेशा इकाई से कम है।
  • इसे प्रति कुंडल प्रेरित emf के सदिश योग से प्रति कुंडल प्रेरित emf के अंकगणित योग के अनुपात के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।

यदि α विद्युत डिग्री में कोण हो, जिसके द्वारा कुंडल की अवधि प्रत्यावर्तक में एक ध्रुव पिच से कम होती है, तो गणितीय रूप से पिच गुणक को परिभाषित किया जाता है

KP = लघु पिच कुंडल का परिणामी emf/पूर्ण पिच कुंडल का परिणामी emf = cos α/2

nवें हार्मोनिक के लिए

Kp = cos (nα/2)

जहां n, nवां हार्मोनिक है

गणना:

दिया हुआ है कि,

P = 6, f = 60 Hz, Z = 200, ϕ = 10 mWb, α = 60°

अब घुमावों की संख्या की गणना इस प्रकार की जा सकती है

N=Z2=2002

N = 100

अब पिच गुणक की गणना इस प्रकार की जा सकती है

Kp=cosα2=cos602

Kp = 0.866

∴ प्रत्यावर्तक में प्रति फेज प्रेरित EMF की गणना इस प्रकार की जाती है

E = (4.44 × 0.866 × 1× 10 × 10-3 × 60 × 100) वोल्ट

E = 230.7 वोल्ट

Alternator EMF Equation Question 15:

खुले परिपथ पर एक आवर्तित्र 4.5 A की क्षेत्र धारा के साथ 40 Hz पर 500 V उत्पादित करता है। यदि हम संतृप्त के प्रभाव को नजरअंदाज करते हैं, तो 50 Hz की आवृत्ति और 5A की क्षेत्र धारा पर खुले परिपथ वाले emf का मान क्या है?

  1. 562.5 V
  2. 360 V
  3. 694.44 V
  4. 444.44 V

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 694.44 V

Alternator EMF Equation Question 15 Detailed Solution

अन्य राशियों के समान रहने के लिए;

Emf, Eϕf

E1E2=1f12f2

यदि संतृप्त को नजरअंदाज किया जाता है,  ϕIf

E1E2=If1If2f1f2500E2=4.5×405×50E2=500×5×504.5×40

E2 = 694.44 V
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