ट्रांसफॉर्मर: यह क्या है?

फील्ड: बुनियादी विद्युत

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ट्रांसफॉर्मर क्या है?

एक ट्रांसफॉर्मर को एक निष्क्रिय विद्युत उपकरण के रूप में परिभाषित किया जाता है जो विद्युत ऊर्जा को एक सर्किट से दूसरे सर्किट में विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से स्थानांतरित करता है। इसका सबसे आम उपयोग वोल्टेज स्तर को बढ़ाने (‘स्टेप अप’) या घटाने (‘स्टेप डाउन’) के लिए किया जाता है।

ट्रांसफॉर्मर का कार्य नियम

ट्रांसफॉर्मर का कार्य नियम बहुत सरल है। दो या दो से अधिक वाइंडिंग (जिन्हें कोइल भी कहा जाता है) के बीच पारस्परिक प्रेरण द्वारा विद्युत ऊर्जा को सर्किट के बीच स्थानांतरित किया जाता है। इस सिद्धांत का और विस्तार से विवरण नीचे दिया गया है।

ट्रांसफॉर्मर सिद्धांत

मान लीजिए आपके पास एक वाइंडिंग (जिसे कोइल भी कहा जाता है) है जिसे एक वैद्युत विकल्पी स्रोत द्वारा आपूर्ति की जाती है। वाइंडिंग के माध्यम से गुजरने वाली वैद्युत विकल्पी धारा एक निरंतर बदलती और विकल्पी फ्लक्स उत्पन्न करती है जो वाइंडिंग को घेरती है।

अगर एक दूसरी वाइंडिंग को इस वाइंडिंग के पास लाया जाता है, तो इस विकल्पी फ्लक्स का कुछ भाग दूसरी वाइंडिंग के साथ जुड़ जाएगा। चूंकि यह फ्लक्स निरंतर अपने आयाम और दिशा में बदलता रहता है, इसलिए दूसरी वाइंडिंग या कोइल में फ्लक्स लिंकेज में भी बदलाव होगा।

फैराडे के विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, दूसरी वाइंडिंग में एक EMF उत्पन्न होगा। अगर इस द्वितीयक वाइंडिंग का सर्किट बंद हो, तो इसके माध्यम से धारा बहेगी। यह ट्रांसफॉर्मर का बुनियादी कार्य नियम है।

आइए इसे विद्युत संकेतों की मदद से देखें। वह वाइंडिंग जो विद्युत स्रोत से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करती है, 'प्राथमिक वाइंडिंग' के रूप में जानी जाती है। नीचे दिए गए चित्र में यह 'पहली कोइल' है।

वह वाइंडिंग जो पारस्परिक प्रेरण के कारण अभीष्ट आउटपुट वोल्टेज देती है, आमतौर पर 'द्वितीयक वाइंडिंग' के रूप में जानी जाती है। यह ऊपर दिए गए चित्र में 'दूसरी कोइल' है।

प्राथमिक से द्वितीयक वाइंडिंग के बीच वोल्टेज बढ़ाने वाला ट्रांसफॉर्मर स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसके विपरीत, प्राथमिक से द्वितीयक वाइंडिंग के बीच वोल्टेज घटाने वाला ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के रूप में परिभाषित किया जाता है।

ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज स्तर बढ़ाता है या घटाता है, इस पर प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच की टर्नों की सापेक्ष संख्या पर निर्भर करता है।

अगर प्राथमिक कोइल में टर्नों की संख्या द्वितीयक कोइल से अधिक है तो वोल्टेज घटेगा (स्टेप डाउन)।

अगर प्राथमिक कोइल में टर्नों की संख्या द्वितीयक कोइल से कम है तो वोल्टेज बढ़ेगा (स्टेप अप)।

जबकि ऊपर दिए गए ट्रांसफॉर्मर का चित्र सैद्धांतिक रूप से एक आदर्श ट्रांसफॉर्मर में संभव है - यह बहुत अधिक व्यावहारिक नहीं है। इसका कारण यह है कि वायु में केवल बहुत छोटा हिस्सा पहली कोइल से उत्पन्न फ्लक्स दूसरी कोइल के साथ जुड़ता है। इसलिए द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़े बंद सर्किट में बहने वाली धारा बहुत छोटी (और मापन कठिन) होगी।

फ्लक्स लिंकेज की दर द्वितीयक वाइंडिंग के साथ जुड़े फ्लक्स की मात्रा पर निर्भर करती है। इसलिए आदर्श रूप से प्राथमिक वाइंडिंग का लगभग सभी फ्लक्स द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़ा होना चाहिए। यह एक कोर टाइप ट्रांसफॉर्मर के उपयोग से प्रभावी और कुशल रूप से किया जाता है। यह दोनों वाइंडिंग के लिए एक निम्न रिलक्टेंस पथ प्रदान करता है।

ट्रांसफॉर्मर के कोर का उद्देश्य निम्न रिलक्टेंस पथ प्रदान करना है, जिसके माध्यम से प्राथमिक वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न फ्लक्स का अधिकतम हिस्सा द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़ता है।

ट्रांसफॉर्मर को स्विच करने पर जो धारा प्रारंभिक रूप से गुजरती है, उसे ट्रांसफॉर्मर इनरश करंट कहा जाता है।

यदि आप एक एनिमेटेड स्पष्टीकरण पसंद करते हैं, तो नीचे एक वीडियो दिया गया है जो ट्रांसफॉर्मर का कार्य समझाता है: