ट्रांसफॉर्मर किसका रूपांतरण करता है?

Question

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C: शक्ति

Explanation & Concepts:
ट्रांसफॉर्मर एक स्थिर विद्युत-चुंबकीय उपकरण है जो चुंबकीय युग्मन के माध्यम से विद्युत ऊर्जा को एक सर्किट से दूसरे सर्किट में स्थानांतरित करता है, और इस दौरान आवृत्ति समान रहती है। हालाँकि यह वोल्टेज और धारा के स्तर को बदलता है ताकि ट्रांसमिशन या उपयोग को अनुकूलित किया जा सके, यह स्वयं शक्ति (Power) को रूपांतरित नहीं करता है, क्योंकि इनपुट शक्ति मूल रूप से आउटपुट शक्ति के बराबर होती है (क्षतियों को छोड़कर)।

Working Principle: ट्रांसफॉर्मर फैराडे के विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के नियम और एक सामान्य चुंबकीय कोर पर लिपटे दो कॉइल्स के बीच पारस्परिक प्रेरण (Mutual Induction) पर कार्य करता है। जब प्राथमिक वाइंडिंग के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा (AC) प्रवाहित होती है, तो यह एक समय-परिवर्तनीय चुंबकीय फ्लक्स बनाती है जो द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़ता है, और टर्न्स अनुपात के आधार पर विद्युत वाहक बल (EMF) प्रेरित करता है।

Key Formulas: $P_{in} = V_1 I_1 \cos \phi_1$; $V_1 I_1 \approx V_2 I_2$; $\frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2} = \frac{I_2}{I_1}$

Key Points: यह केवल AC आपूर्ति पर काम करता है; DC पर शून्य प्रतिघात (reactance) के कारण अत्यधिक धारा प्रवाहित होगी।; रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान आवृत्ति स्थिर रहती है।; दक्षता को आउटपुट शक्ति और इनपुट शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो आमतौर पर > 95% होती है।; यह प्रतिबाधा मिलान (impedance matching) उपकरण के रूप में कार्य करता है।

Advantages: उच्च वोल्टेज स्टेप-अप के माध्यम से कुशल लंबी दूरी के विद्युत संचरण को सक्षम बनाता है।; प्राथमिक और द्वितीयक सर्किट के बीच विद्युत अलगाव प्रदान करता है।

Disadvantages: DC शक्ति स्रोतों पर संचालित नहीं हो सकता।; हिस्टैरिसीस, एड़ी धारा (eddy current) और तांबे की हानि (copper losses) जैसी विभिन्न क्षतियों के अधीन है।

Applications: पावर ग्रिड वितरण और संचरण।; संचार प्रणालियों में प्रतिबाधा मिलान।; इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में वोल्टेज विनियमन।

Additional Info: प्रश्न का कथन तकनीकी रूप से 'एक ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज/धारा के स्तर को रूपांतरित करता है' जबकि शक्ति को स्थिर रखता है।. विकल्प D गलत है क्योंकि ट्रांसफॉर्मर की परिभाषा ही यही है कि वे आवृत्ति नहीं बदल सकते।. इंजीनियरिंग में 'रूपांतरण' शब्द का अर्थ अक्सर कुल ऊर्जा को संरक्षित रखते हुए मापदंडों (V और I) को बदलना होता है।

Answer: C सही है — ट्रांसफॉर्मर एक ऊर्जा स्थानांतरण उपकरण है जो निरंतर आवृत्ति पर वोल्टेज और धारा के स्तर को बदलता है, लेकिन शक्ति को रूपांतरित नहीं करता है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि ट्रांसफॉर्मर निरंतर-शक्ति (मुख्य रूप से) और निरंतर-आवृत्ति वाले उपकरण हैं; यदि कोई प्रश्न आवृत्ति बदलने का सुझाव देता है, तो वह हमेशा गलत है।

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Option A: वोल्टेज

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Option B: धारा

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Option D: आवृत्ति

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