ट्रांसफार्मर क्या है: अवधारणा, प्रकार, वे कैसे काम करते हैं

ट्रान्सफ़ॉर्मर डिवाइस को कम या बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है वोल्टेज और यह विद्युत प्रवाह. ट्रांसफॉर्मर में तारों की दो वाइंडिंग होती है, मुख्य तथा माध्यमिक, एक में शामिल धातु का अंदरूनी भाग. प्राथमिक वाइंडिंग में एक प्रत्यावर्ती विद्युत प्रवाह का मार्ग प्रेरित करना द्वितीयक वाइंडिंग में एक प्रत्यावर्ती विद्युत धारा के निर्माण के लिए। अनुपात प्राथमिक और द्वितीयक धाराओं के बीच संबंध पर निर्भर करता है घुमावों की संख्या प्रत्येक वाइंडिंग में।

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वे कैसे काम करते हैं

ट्रांसफॉर्मर का उपयोग उपभोक्ता सर्किट में विद्युत वोल्टेज और धाराओं को कम करने या बढ़ाने के लिए किया जाता है या विद्युत शक्ति संचरण. यदि एक ट्रांसफार्मर एक विद्युत वोल्टेज को कम करता है, तो यह स्वचालित रूप से आउटपुट विद्युत प्रवाह की तीव्रता को बढ़ाता है और इसके विपरीत, हमेशा. को बनाए रखता है शक्ति प्रेषित, द्वारा दिया गया उत्पाद देता है जंजीर के लिए वोल्टेज।

पी - विद्युत शक्ति

यू - विद्युत तनाव

मैं - विद्युत प्रवाह

के कारणों से दक्षता, बड़ी दूरी पर विद्युत ऊर्जा का संचरण हमेशा होता है

उच्च वोल्टेज और साथ कम विद्युत प्रवाह, की वजह से ऊर्जा नुकसान के जवाब में जूल प्रभाव, क्योंकि तारों में विसर्जित ऊर्जा विद्युत धारा के समानुपाती होती है।

ऊर्जा खपत सर्किट के लिए, जैसे आवासीय वाले, सुरक्षा कारणों से कम वोल्टेज मूल्यों का उपयोग किया जाता है - बहुत अधिक विद्युत क्षमता उत्पन्न कर सकती है विद्युत निर्वहन. यही कारण है कि हमें खंभों पर बड़े-बड़े ट्रांसफार्मर मिलते हैं, जिनका कार्य कम करना होता है करंट की विद्युत क्षमता जो तारों द्वारा ले जाया जाता है, इसे वोल्टेज वाले घरों तक ले जाता है में 110V या 220V.

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सामान्य ट्रांसफार्मर का निर्माण तांबे के तार की दो वाइंडिंग के साथ किया जाता है, जिसे प्राथमिक और द्वितीयक कहा जाता है। इन वाइंडिंग्स में हमेशा अलग-अलग संख्या में घुमाव होते हैं और फिर लोहे के कोर के चारों ओर मुड़ जाते हैं, उनके बीच कोई संपर्क नहीं होता है। नीचे दिए गए चित्र को देखें:

प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग के साथ ट्रांसफार्मर।

घुमावदार मुख्य चालू है सीधे एक को इलेक्ट्रोमोटिव बल जनरेटर प्रत्यावर्ती (ट्रांसफॉर्मर प्रत्यक्ष धारा के साथ काम नहीं करते हैं), यानी इसमें एक विद्युत प्रवाह बनता है। तीव्रता तथा परिवर्तनशील अर्थ, a. की पीढ़ी के लिए अग्रणी चुंबकीय क्षेत्र साथ से समान विशेषताएं.

यह चुंबकीय क्षेत्र तब है ध्यान केंद्रित तथा प्रवर्धित लोहे के कोर के माध्यम से माध्यमिक घुमावदार की ओर। बदलते चुंबकीय क्षेत्र माध्यमिक में विद्युत प्रवाह की उपस्थिति को प्रेरित करता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच विद्युत क्षमता के बीच संबंध निम्न सूत्र द्वारा दिया गया है:

वी_पी — प्राथमिक वाइंडिंग में वोल्टेज

वी_रों — सेकेंडरी वाइंडिंग में वोल्टेज

नहीं_पी — प्राथमिक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या

नहीं_रों — द्वितीयक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या

जैसा कि हम जानते हैं, विद्युत वोल्टेज और करंट हैं विपरीत समानुपातीइसलिए, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग की विद्युत धाराओं का अनुपात है उल्टे:

मैं_पी — प्राथमिक वाइंडिंग में विद्युत प्रवाह

मैं_रों — द्वितीयक वाइंडिंग में विद्युत धारा

नहीं_पी — प्राथमिक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या

नहीं_रों — द्वितीयक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या

ट्रांसफार्मर के संचालन के पीछे की भौतिक घटना को कहा जाता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन और फैराडे-लेन्ज़ कानून द्वारा वर्णित है। यह कानून हमें सूचित करता है कि जब हम अंतरिक्ष के किसी क्षेत्र के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह की भिन्नता उत्पन्न करते हैं, तो इस भिन्नता का विरोध करने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होना चाहिए। विषय के बारे में अधिक जानना चाहते हैं? हमारे पाठ तक पहुँचें: फैराडे का नियम.

यह भी देखें: प्रत्यावर्ती धारा क्या है?

ट्रांसफॉर्मर के प्रकार

समान कार्य होने के बावजूद, विभिन्न प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं जो विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। कुछ सबसे सामान्य प्रकारों की जाँच करें:

• करेंट ट्रांसफॉर्मर: इसका मुख्य उद्देश्य विद्युत प्रवाह की तीव्रता को कम करना है, ताकि इसे पारेषण नेटवर्क या उपकरणों में संचारित किया जा सके जो उच्च विद्युत धाराओं का समर्थन नहीं करते हैं।

• संभावित ट्रांसफार्मर: ट्रांसफार्मर का सबसे सामान्य प्रकार है, यह प्राथमिक और द्वितीयक कुंडल में मांग और वाइंडिंग की संख्या के अनुसार विद्युत क्षमता को कम या बढ़ा सकता है।

• वितरण ट्रांसफार्मर: बिजली संयंत्रों के वितरण केंद्रों में मौजूद, यह ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से विभिन्न प्रकार के उपभोक्ताओं को विद्युत प्रवाह वितरित करने के लिए जिम्मेदार है।

• सत्ता बदलना: विद्युत क्षमता और विद्युत प्रवाह के बहुत उच्च स्तर के साथ संचालित होता है, इसका उपयोग बिजली उत्पादन में किया जाता है विद्युत, लेकिन उन अनुप्रयोगों में भी जिनके लिए बहुत अधिक विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है, जैसे औद्योगिक ओवन और प्रेरण।

अभ्यास

1) एक ट्रांसफार्मर अपनी प्राथमिक वाइंडिंग में 4400 V का विद्युत वोल्टेज प्राप्त करता है। प्राथमिक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या निर्धारित करें ताकि द्वितीयक वाइंडिंग में आउटपुट वोल्टेज, 10 मोड़, 110 V हो।

संकल्प:

अभ्यास को हल करने के लिए, बस उस सूत्र का उपयोग करें जो तनाव और प्रत्येक मोड़ में घुमावों की संख्या को सूचीबद्ध करता है:

2) एक ट्रांसफॉर्मर को इसकी मुख्य वाइंडिंग में 20 V वोल्टेज प्राप्त होता है, जिसमें N टर्न होते हैं। यदि इस ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग 3N टर्न से बनती है, तो इलेक्ट्रिकल आउटपुट वोल्टेज क्या होगा?

संकल्प:

ट्रांसफार्मर में इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के लिए सूत्र का उपयोग करके, हम निम्नलिखित गणना करेंगे:

3) ट्रांसफॉर्मर के संचालन के संबंध में, नीचे दिए गए कथनों को सही या गलत के रूप में पहचानें:

I - ट्रांसफॉर्मर प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह और प्रत्यावर्ती विद्युत प्रवाह दोनों के साथ काम करने में सक्षम हैं।

II - यदि किसी ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग के फेरों की संख्या उसके फेरों की संख्या से अधिक है प्राथमिक वाइंडिंग, तो इस ट्रांसफार्मर का आउटपुट वोल्टेज आवश्यक रूप से के वोल्टेज से अधिक होगा प्रवेश।

III - विद्युत वोल्टेज और करंट से होने वाले परिवर्तनों के बावजूद, आदर्श ट्रांसफार्मर में विद्युत शक्ति स्थिर रहती है।

IV - ट्रांसफॉर्मर फैराडे द्वारा खोजे गए इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन नामक एक घटना के अनुसार काम करते हैं।

वे सच हैं:

ए) एफ, एफ, वी, एफ

बी) वी, वी, वी, एफ

सी) एफ, वी, वी, एफ

डी) एफ, वी, एफ, एफ

ई) एफ, वी, वी, वी

प्रतिपुष्टि:

जवाब दे दो: पत्र सी

I - ट्रांसफॉर्मर केवल प्रत्यावर्ती धाराओं के साथ काम करते हैं, क्योंकि उनके लिए प्रकट होना आवश्यक है घुमावदार में विद्युत धाराओं को प्रेरित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र प्रवाह भिन्नताएं माध्यमिक।

II - आउटपुट वोल्टेज और वाइंडिंग की संख्या से संबंधित सूत्र इस कथन की पुष्टि करता है।

III - आदर्श ट्रांसफार्मर के लिए, जो विद्युत ऊर्जा को नष्ट नहीं करता है, यह कथन सत्य है।

IV - ट्रांसफॉर्मर के संचालन की व्याख्या करने वाली घटना विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का सिद्धांत है।

मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

हेलरब्रॉक, राफेल। "ट्रांसफॉर्मर क्या है?"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-um-transformador.htm. 28 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।