ट्रान्सफोर्मर: यो के हो?

फील्ड: मूलभूत विद्युत

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ट्रान्सफार्मर क्या है?

एक ट्रान्सफार्मर एक पसिव विद्युत उपकरण होता है जो विद्युत ऊर्जा को एक सर्किट से दूसरे सर्किट में विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से स्थानांतरित करता है। इसका सामान्य उपयोग वोल्टेज को बढ़ाने (‘स्टेप अप’) या घटाने (‘स्टेप डाउन’) के लिए किया जाता है।

ट्रान्सफार्मर का कार्य तंत्र

ट्रान्सफार्मर का कार्य तंत्र बहुत सरल है। दो या अधिक वाइंडिंग (जिन्हें कोइल के रूप में भी जाना जाता है) के बीच सामान्य प्रेरण के माध्यम से विद्युत ऊर्जा को सर्किटों के बीच स्थानांतरित किया जाता है। यह तंत्र नीचे विस्तार से समझाया गया है।

ट्रान्सफार्मर सिद्धांत

मान लीजिए आपके पास एक वाइंडिंग (जिसे कोइल भी कहा जाता है) है जिसे एक विकल्पी विद्युत स्रोत द्वारा आपूर्ति की जाती है। वाइंडिंग के माध्यम से विकल्पी धारा एक लगातार बदलता और विकल्पी फ्लक्स उत्पन्न करता है जो वाइंडिंग के चारों ओर घेरता है।

अगर एक दूसरी वाइंडिंग को इस वाइंडिंग के निकट लाया जाता है, तो इस विकल्पी फ्लक्स का कुछ हिस्सा दूसरी वाइंडिंग के साथ लिंक हो जाएगा। चूंकि यह फ्लक्स लगातार अपने आयाम और दिशा में बदलता है, इसलिए दूसरी वाइंडिंग या कोइल में फ्लक्स लिंकेज में भी बदलाव होगा।

फाराडे के विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, दूसरी वाइंडिंग में एक EMF उत्पन्न होगा। अगर इस द्वितीयक वाइंडिंग का सर्किट बंद किया जाता है, तो इसके माध्यम से धारा बहने लगेगी। यही ट्रान्सफार्मर का बुनियादी कार्य तंत्र है।

आइए विद्युत संकेत का उपयोग करके इसे देखें। वह वाइंडिंग जो स्रोत से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करती है, उसे ‘प्राथमिक वाइंडिंग’ कहा जाता है। नीचे दिए गए आरेख में यह ‘पहली कोइल’ है।

वह वाइंडिंग जो सामान्य प्रेरण के कारण वांछित आउटपुट वोल्टेज देती है, उसे सामान्यतः ‘द्वितीयक वाइंडिंग’ कहा जाता है। यह ऊपर दिए गए आरेख में ‘दूसरी कोइल’ है।

एक ट्रान्सफार्मर जो प्राथमिक से द्वितीयक वाइंडिंग के बीच वोल्टेज बढ़ाता है, उसे स्टेप-अप ट्रान्सफार्मर कहा जाता है। विपरीत रूप से, एक ट्रान्सफार्मर जो प्राथमिक से द्वितीयक वाइंडिंग के बीच वोल्टेज घटाता है, उसे स्टेप-डाउन ट्रान्सफार्मर कहा जाता है।

ट्रान्सफार्मर के वोल्टेज स्तर को बढ़ाने या घटाने की स्थिति प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच टर्नों की सापेक्ष संख्या पर निर्भर करती है।

अगर प्राथमिक कोइल में द्वितीयक कोइल की तुलना में अधिक टर्न हैं, तो वोल्टेज घटेगा (स्टेप डाउन)।

अगर प्राथमिक कोइल में द्वितीयक कोइल की तुलना में कम टर्न हैं, तो वोल्टेज बढ़ेगा (स्टेप अप)।

हालांकि, ऊपर दिए गए ट्रान्सफार्मर का आरेख एक आदर्श ट्रान्सफार्मर में संभव है - यह बहुत व्यावहारिक नहीं है। यह इसलिए है क्योंकि खुले हवा में पहली कोइल से उत्पन्न फ्लक्स का बहुत छोटा हिस्सा दूसरी कोइल के साथ लिंक होगा। इसलिए द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़े बंद सर्किट में बहने वाली धारा बहुत छोटी (और मापने में कठिन) होगी।

फ्लक्स लिंकेज की दर परिवर्तन पर दूसरी वाइंडिंग से लिंक होने वाले फ्लक्स की मात्रा पर निर्भर करती है। इसलिए आदर्श रूप से प्राथमिक वाइंडिंग का लगभग सभी फ्लक्स द्वितीयक वाइंडिंग के साथ लिंक होना चाहिए। यह एक कोर टाइप ट्रान्सफार्मर का उपयोग करके प्रभावी और कुशल रूप से किया जाता है। यह दोनों वाइंडिंग के लिए एक निम्न रिलक्टन्स पथ प्रदान करता है।

ट्रान्सफार्मर कोर का उद्देश्य एक निम्न रिलक्टन्स पथ प्रदान करना है, जिसके माध्यम से प्राथमिक वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न फ्लक्स का अधिकांश हिस्सा द्वितीयक वाइंडिंग से लिंक होता है।

ट्रान्सफार्मर को चालू करते समय जो धारा प्रारंभिक रूप से गुजरती है, उसे ट्रान्सफार्मर इनरश करंट कहा जाता है।

अगर आप एक एनिमेटेड स्पष्टीकरण पसंद करते हैं, तो नीचे एक वीडियो दिया गया है जो ट्रान्सफार्मर का काम समझाता है: