IOCL Junior Operator Solved Questions & Answers in Hindi || IOCL Junior Operator General Science Questions and Answers

रिकॉर्डिंग इंस्ट्रूमेंट, जैसे चार्ट रिकॉर्डर, किसी विद्युत राशि (जैसे वोल्टेज, करंट आदि) के समय के साथ होने वाले बदलावों का लगातार रिकॉर्ड रखते हैं।

ये रिकॉर्ड आमतौर पर एक ग्राफ पेपर पर बनाया जाता है। इस रिकॉर्ड का फायदा यह है कि आप किसी भी समय का डेटा देख सकते हैं।

• इंडिकेटिंग इंस्ट्रूमेंट: ये उपकरण सिर्फ वर्तमान मान दिखाते हैं। जैसे स्पीडोमीटर गाड़ी की अभी की रफ्तार दिखाता है।
• इंटीग्रेटिंग इंस्ट्रूमेंट: ये उपकरण एक समय अवधि में कुल जमा हुआ मान दिखाते हैं। जैसे बिजली का मीटर बताता है कि आपने पूरे महीने में कितनी बिजली इस्तेमाल की।

लेकिन रिकॉर्डिंग इंस्ट्रूमेंट आपको हर समय का डेटा दिखाते हैं, जिससे आप उसका विश्लेषण कर सकते हैं।

सेकेंडरी उपकरणों को उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले बिजली के प्रभावों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

• विद्युत के प्रभाव: बिजली कई तरह के प्रभाव पैदा करती है, जैसे चुम्बकीय प्रभाव (मैग्नेटिक इफ़ेक्ट), ऊष्मा प्रभाव (हीटिंग इफ़ेक्ट), रासायनिक प्रभाव (केमिकल इफ़ेक्ट), इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन।
• अलग-अलग उपकरण इनमें से किसी एक प्रभाव का इस्तेमाल करके माप करते हैं।
• उदाहरण के लिए, कुछ एमीटर और वोल्टमीटर चुम्बकीय प्रभाव से काम करते हैं।
• डीसी एम्पीयर-घंटा मीटर रासायनिक प्रभाव का उपयोग करते हैं।

गुरुत्वाकर्षण प्रभाव (Gravitational Effect) का इस्तेमाल किसी भी इलेक्ट्रिकल उपकरण में नहीं होता। गुरुत्वाकर्षण एक अलग भौतिक शक्ति है, और इसका बिजली से कोई सीधा संबंध नहीं है।

बिजली कई तरह के प्रभाव पैदा करती है, जिनका इस्तेमाल अलग-अलग उपकरणों में माप के लिए किया जाता है। ये प्रभाव हैं:

• चुंबकीय प्रभाव (Magnetic Effect): जब किसी तार से बिजली गुजरती है, तो उसके आस-पास मैग्नेटिक फील्ड बनता है। इस प्रभाव का इस्तेमाल कई उपकरणों में होता है, जैसे मूविंग आयरन इंस्ट्रूमेंट।
• ताप प्रभाव (Heating Effect): जब किसी तार से बिजली गुजरती है, तो वह गर्म होता है। इस प्रभाव का इस्तेमाल कुछ उपकरणों में होता है, जैसे हॉट-वायर एमीटर।
• रासायनिक प्रभाव (Chemical Effect): कुछ रासायनिक पदार्थों से जब बिजली गुजरती है, तो उनमें रासायनिक परिवर्तन होता है। इस प्रभाव का इस्तेमाल कुछ खास उपकरणों में होता है, जैसे इलेक्ट्रोलाइटिक मीटर।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रभाव (Electrostatic Effect): स्थिर बिजली के कारण वस्तुओं पर बल लगता है। इस प्रभाव का इस्तेमाल कुछ वोल्टमीटर में होता है।
• विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (Electromagnetic Induction Effect): जब किसी मैग्नेटिक फील्ड में कोई कंडक्टर घूमता है, तो उसमें बिजली पैदा होती है। इस प्रभाव का इस्तेमाल जेनरेटर और ट्रांसफार्मर में होता है।

एक इंडिकेटिंग इंस्ट्रूमेंट को सही ढंग से काम करने के लिए तीन आवश्यक टॉर्क/बलों की आवश्यकता होती है:

1. डिफ्लेक्टिंग टॉर्क (Deflecting torque): यह टॉर्क पॉइंटर (pointer) को घुमाता है, यानी स्केल पर आगे बढ़ाता है।
2. कंट्रोलिंग टॉर्क (Controlling torque): यह टॉर्क डिफ्लेक्टिंग टॉर्क का विरोध करता है और जब कोई माप नहीं हो रहा होता है, तो पॉइंटर को वापस शून्य पर लाता है।
3. डैम्पिंग टॉर्क (Damping torque): यह टॉर्क पॉइंटर के दोलनों (oscillations) को कम करता है ताकि वह जल्दी से एक स्थिर स्थिति में आ जाए, यानी जल्दी से रीडिंग दे सके।

संक्षेप में, डिफ्लेक्टिंग टॉर्क पॉइंटर को चलाता है, कंट्रोलिंग टॉर्क उसे नियंत्रित करता है, और डैम्पिंग टॉर्क उसे स्थिर करता है। इन तीनों के संतुलन से ही सही माप संभव है।

• किसी उपकरण में विक्षेपण बल (Deflecting Force) गतिमान तंत्र (moving system) को उसकी शून्य स्थिति से स्थानांतरित करता है।
• किसी भी मापने वाले उपकरण में, जैसे एमीटर या वोल्टमीटर, एक सुई (पॉइंटर) होती है जो एक स्केल पर घूमती है।
• जब कोई विद्युत राशि (जैसे करंट या वोल्टेज) मापी जाती है, तो एक बल लगता है जो सुई को शून्य से हटाकर स्केल पर एक मान की ओर ले जाता है। इस बल को विक्षेपण बल कहते हैं।
• विक्षेपण बल ही वह बल है जो सुई को उसकी प्रारंभिक स्थिति से हिलाता है।
• यह बल मापी जा रही विद्युत राशि के कारण पैदा होता है, और सुई कितना घूमेगी यह उस राशि के मान पर निर्भर करता है।
• ज़्यादा करंट होगा तो सुई ज़्यादा घूमेगी, कम करंट होगा तो कम।

नियंत्रण बल उत्पन्न करने की एक विधि गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण है।

किसी भी इंडिकेटिंग इंस्ट्रूमेंट (जैसे एमीटर, वोल्टमीटर) में सुई को सही रीडिंग दिखाने के लिए दो बलों की आवश्यकता होती है:

1. विक्षेपण बल (Deflecting Force): ये बल सुई को मापी जा रही राशि के अनुपात में घुमाता है।
2. नियंत्रण बल (Controlling Force): ये बल सुई को ज़्यादा घूमने से रोकता है और उसे वापस शून्य पर लाता है जब मापी जा रही राशि हटा ली जाती है।

नियंत्रण बल पैदा करने के दो तरीके हैं:

• स्प्रिंग नियंत्रण (Spring Control): इस तरीके में, एक स्प्रिंग का इस्तेमाल किया जाता है। जब सुई घूमती है, तो स्प्रिंग में तनाव पैदा होता है, जो सुई को वापस लाने की कोशिश करता है।
• गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण (Gravity Control): इस तरीके में, एक वज़न का इस्तेमाल किया जाता है। वज़न सुई के साथ जुड़ा होता है, और गुरुत्वाकर्षण बल उस वज़न पर नीचे की ओर लगता है, जो सुई को घूमने से रोकता है और उसे वापस लाने में मदद करता है।

नियंत्रण बल विक्षेपण बल के विपरीत दिशा में कार्य करता है।

किसी भी मापने वाले उपकरण में, जैसे एमीटर या वोल्टमीटर, विक्षेपण बल के साथ-साथ एक नियंत्रण बल भी होता है। विक्षेपण बल सुई को शून्य से दूर ले जाता है, जबकि नियंत्रण बल सुई को वापस शून्य की ओर लाने की कोशिश करता है।

नियंत्रण बल के तीन मुख्य काम हैं:

1. शून्य पर वापसी: जब मापने वाली राशि हटा दी जाती है (जैसे करंट बंद कर दिया जाता है), तो नियंत्रण बल सुई को वापस शून्य पर ले जाता है।
2. अनियंत्रित गति को रोकना: अगर नियंत्रण बल नहीं होगा, तो सुई विक्षेपण बल के कारण बहुत तेज़ी से और अनियंत्रित तरीके से घूमेगी, और सही रीडिंग नहीं दे पाएगी।

• गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण वाले उपकरणों को सीधा खड़ा करके (ऊर्ध्वाधर स्थिति) में ही इस्तेमाल करना चाहिए।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि इन उपकरणों में एक वज़न लगा होता है, और गुरुत्वाकर्षण बल इस वज़न पर नीचे की ओर कार्य करता है।
• यही गुरुत्वाकर्षण बल सुई को घूमने से रोकता है और उसे सही रीडिंग पर लाने में मदद करता है।
• अगर उपकरण सीधा नहीं होगा, तो वज़न सही तरीके से बल नहीं लगाएगा, और रीडिंग गलत आएगी।

नियंत्रण तंत्रों में उपयोग किए जाने वाले स्प्रिंग्स आमतौर पर फॉस्फर-कांस्य या बेरिलियम-तांबा से बने होते हैं।

फॉस्फोर-ब्रॉन्ज क्यों?

• गैर-चुंबकीय (Non-magnetic): यह चुंबक से प्रभावित नहीं होता, जिससे रीडिंग में गड़बड़ नहीं होती।
• कम तापमान गुणांक (Low temperature coefficient): तापमान बदलने पर इसकी लंबाई या तनाव में ज़्यादा बदलाव नहीं होता, जिससे रीडिंग सटीक रहती है।
• कम विशिष्ट प्रतिरोध (Low specific resistance): इससे इसमें बिजली का प्रवाह आसानी से होता है।

किसी भी मापने वाले उपकरण में, जैसे एमीटर या वोल्टमीटर, सुई को सही रीडिंग दिखाने के लिए दो स्प्रिंग (A और B) लगे होते हैं। ये स्प्रिंग एक दूसरे के विपरीत दिशा में लिपटे होते हैं।

• कैसे काम करता है? जब सुई घूमती है, तो एक स्प्रिंग (मान लीजिए A) लिपटता है, और दूसरा स्प्रिंग (B) खुलता है। दोनों स्प्रिंग मिलकर एक बल लगाते हैं जो सुई को वापस अपनी जगह पर लाने की कोशिश करता है। इस बल को नियंत्रण टॉर्क कहते हैं।

• अनुपातिक संबंध: इन स्प्रिंग्स का मरोड़ (torsional torque) सुई के घूमने के कोण के सीधा अनुपात में होता है। मतलब, सुई जितना ज़्यादा घूमेगी, स्प्रिंग में उतना ही ज़्यादा मरोड़ पैदा होगा, और उतना ही ज़्यादा नियंत्रण टॉर्क लगेगा। इससे सुई की गति मापी जा रही राशि के अनुपात में होती है।

दो विपरीत दिशा में लिपटे स्प्रिंग सुई को सही रीडिंग दिखाने के लिए नियंत्रण टॉर्क पैदा करते हैं।