Given below are two statements: Statement (I): Power factor is...

Q.1

ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.9)

Assertion & Reason +4 −1

Given below are two statements, one is labelled as Assertion (A) and other one labelled as Reason (R).

Assertion (A) : The current drawn by the motor lags behind the voltage applied.

Reason (R) : Motor is an inductive load.

In light of the above statements, choose the correct answer from the options given below.

नीचे दो कथन दिए गए हैं, एक को अभिकथन (A) और दूसरे को कारण (R) के रूप में लेबल किया गया है:

अभिकथन (A) : मोटर द्वारा ली जाने वाली विद्युत धारा अनुप्रयुक्त वोल्टेज से पश्चगामी (lagging) होती है।

कारण (R) : मोटर एक प्रेरकीय भार (inductive load) है।

उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:

Both (A) and (R) are true and (R) is the correct explanation of (A). (A) और (R) दोनों सत्य हैं और (R), (A) की सही व्याख्या है। Both (A) and (R) are true but (R) is NOT the correct explanation of (A). (A) और (R) दोनों सत्य हैं लेकिन (R), (A) की सही व्याख्या नहीं है। (A) is true but (R) is false. (A) सत्य है लेकिन (R) असत्य है। (A) is false but (R) is true. (A) असत्य है लेकिन (R) सत्य है।

Detailed Analysis of Inductive AC Circuits:

Assertion (A) is True: In AC induction motors, the current waveform peaks after the applied voltage waveform, exhibiting a lagging power factor (typically $\cos\phi \approx 0.8$ to $0.85$).
Reason (R) is True and Explains (A): An electric motor consists of electromagnetic coils/windings possessing high self-inductance ($L$). In any inductive circuit ($V = L \frac{di}{dt}$), the induced back-EMF opposes changes in current, causing the phase of the current to lag behind the applied terminal voltage by phase angle $\phi = \tan^{-1}(\omega L / R)$.

Therefore, both (A) and (R) are true and (R) is the correct explanation of (A). Hence, Option 1 is correct.

प्रेरकीय AC परिपथ का विस्तृत विश्लेषण:

अभिकथन (A) सत्य है: AC प्रेरण मोटरों में ली जाने वाली धारा अनुप्रयुक्त वोल्टेज से पश्चगामी (lagging) होती है, जिससे शक्ति गुणांक (power factor) लैगिंग रहता है।
कारण (R) सत्य है और (A) की सही व्याख्या है: मोटर में स्टेटर कुंडलियाँ (windings) होती हैं जिनमें अत्यधिक प्रेरकत्व (inductance, $L$) होता है। प्रेरकीय भार में उत्पन्न विरोधी विद्युत वाहक बल धारा परिवर्तन का विरोध करता है, जिसके कारण धारा वोल्टेज से कला कोण $\phi$ पश्चगामी (lag behind) हो जाती है।

अतः (A) और (R) दोनों सत्य हैं और (R), (A) की सही व्याख्या है (विकल्प 1)।

Explanation not matching this question? क्या व्याख्या इस प्रश्न से मेल नहीं खा रही? Report

Q.2

ICAR AIEEA PG Agricultural Engineering & Technology 09 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.10)

MCQ (Single Correct) +4 −1

Consider the following statements :

(A) Real power is expressed in kW

(B) Apparent power is expressed in kVA

(C) Reactive power does not provide useful mechanical work.

(D) A motor operating at a given load and supply voltage, draws active and reactive power.

(E) Both Real power and Apparent power are expressed in kW

Choose the correct answer from the options given below :

निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए

(A) वास्तविक शक्ति (Real power) को kW में व्यक्त किया जाता है।

(B) आभासी शक्ति (Apparent power) को kVA में व्यक्त किया जाता है।

(C) प्रतिघाती शक्ति (Reactive power) उपयोगी यांत्रिक कार्य प्रदान नहीं करती है।

(D) दिए गए भार और आपूर्ति वोल्टेज पर चलने वाली मोटर सक्रिय और प्रतिघाती शक्ति दोनों लेती है।

(E) वास्तविक शक्ति और आभासी शक्ति दोनों को kW में व्यक्त किया जाता है।

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

(A), (C), (D) and (E) only. केवल (A), (C), (D) और (A) and (B) only. केवल (A) और (B) and (D) only. केवल (B) और (D) (A), (B), (C) and (D) only. केवल (A), (B), (C) और (D)

Detailed Analysis of AC Electrical Power Concepts:

Real / Active Power ($P = V I \cos\phi$): The actual power consumed to perform work, expressed in Watts, kW, or MW. (Statement A is True).
Apparent Power ($S = V I$): Total power supplied to the circuit, expressed in Volt-Amperes (VA or kVA). (Statement B is True; in the paper question text 'kV' is an abbreviation for kVA).
Reactive Power ($Q = V I \sin\phi$): Power that oscillates between source and reactive components to sustain magnetic fields; it performs zero net mechanical work. (Statement C is True).
Motor Operation: An electric motor requires real power to rotate the mechanical shaft and reactive power to create and sustain the stator magnetic flux. (Statement D is True).
Statement E is False: Real power is in kW, but Apparent power is in kVA.

Thus, statements (A), (B), (C), and (D) are correct. Hence, Option 4 is correct.

प्रत्यावर्ती विद्युत शक्ति की अवधारणाओं का विस्तृत विश्लेषण:

वास्तविक शक्ति ($P = V I \cos\phi$): उपयोगी यांत्रिक कार्य करने वाली वास्तविक शक्ति, जिसे kW में मापा जाता है। (कथन A सत्य है)।
आभासी शक्ति ($S = V I$): परिपथ को आपूर्ति की गई कुल शक्ति, जिसे kVA में व्यक्त किया जाता है। (कथन B सत्य है)।
प्रतिघाती शक्ति ($Q = V I \sin\phi$): यह चुंबकीय क्षेत्र स्थापित करने हेतु आवश्यक होती है परंतु कोई वास्तविक यांत्रिक कार्य नहीं करती। (कथन C सत्य है)।
मोटर प्रचालन: मोटर उपयोगी कार्य हेतु सक्रिय शक्ति (kW) तथा चुंबकीय फ्लक्स हेतु प्रतिघाती शक्ति (kVAR) दोनों ग्रहण करती है। (कथन D सत्य है)।
कथन E असत्य है क्योंकि आभासी शक्ति kVA में होती है, kW में नहीं।

अतः केवल (A), (B), (C) और (D) सत्य हैं। अतः विकल्प 4 सही उत्तर है।

Explanation not matching this question? क्या व्याख्या इस प्रश्न से मेल नहीं खा रही? Report

Q.3

ICAR AIEEA PG Agriculture Engineering 14 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.7)

MCQ (Single Correct) +4 −1

Given below are two statements

Statement (I) : Power factor is not a measure of efficiency.

Statement (II) : If a load draws reactive power, the power factor is said to be 'lagging'.

In light of the above statements, choose the most appropriate answer from the options given below:

नीचे दो कथन दिए गए हैं

कथन (I) : शक्ति गुणांक (पावर फैक्टर) दक्षता का माप नहीं है।

कथन (II) : यदि कोई भार प्रतिघाती शक्ति (रिएक्टिव पावर) ग्रहण करता है, तो शक्ति गुणांक को 'लैगिंग' (पश्चगामी) कहा जाता है।

उपरोक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सबसे उपयुक्त उत्तर चुनिए:

Both Statement (I) and Statement (II) are true. कथन (I) और कथन (II) दोनों सत्य हैं। Both Statement (I) and Statement (II) are false. कथन (I) और कथन (II) दोनों असत्य हैं। Statement (I) is true but Statement (II) is false. कथन (I) सत्य है लेकिन कथन (II) असत्य है। Statement (I) is false but Statement (II) is true. कथन (I) असत्य है लेकिन कथन (II) सत्य है।

Q.4

ICAR AIEEA PG Agriculture Engineering 14 July 2023 (Shift 1) Paper (Q.8)

MCQ (Single Correct) +4 −1

The vector sum of:

किसका सदिश योग आभासी शक्ति के बराबर होता है?

Real Power and Reactive Power is Apparent Power वास्तविक शक्ति और प्रतिघाती शक्ति का सदिश योग आभासी शक्ति होता है Real Power and Apparent Power is Reactive Power वास्तविक शक्ति और आभासी शक्ति का सदिश योग प्रतिघाती शक्ति होता है Apparent Power and Reactive Power is Real Power आभासी शक्ति और प्रतिघाती शक्ति का सदिश योग वास्तविक शक्ति होता है Real Power, Reactive Power and Apparent Power is always zero वास्तविक शक्ति, प्रतिघाती शक्ति और आभासी शक्ति का योग सदैव शून्य होता है