ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज के बीच का कलांतर (phase difference) क्या है?

Question

Accepted Answer

A: 180 डिग्री

Explanation & Concepts:
फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम और लेंज के नियम के अनुसार, एक आदर्श एकल-चरण (single-phase) ट्रांसफॉर्मर में, प्रेरित द्वितीयक EMF, प्राथमिक टर्मिनल वोल्टेज (या प्राथमिक प्रेरित EMF) के साथ 180° के कलांतर पर होता है। लेंज का नियम बताता है कि प्रेरित वोल्टेज उसे उत्पन्न करने वाले कारण (परिवर्ती फ्लक्स) का विरोध करता है, जिसके परिणामस्वरूप 180° का फेज शिफ्ट होता है।

Working Principle: प्राथमिक वाइंडिंग पर लगाया गया प्रत्यावर्ती वोल्टेज कोर में एक ज्यावक्रीय (sinusoidally) परिवर्ती चुंबकीय फ्लक्स $\Phi$ स्थापित करता है। फैराडे के नियम के अनुसार, यह परिवर्ती फ्लक्स प्राथमिक ($e_1 = -N_1 \frac{d\Phi}{dt}$) और द्वितीयक ($e_2 = -N_2 \frac{d\Phi}{dt}$) दोनों वाइंडिंग में एक EMF प्रेरित करता है। लेंज के नियम में माइनस चिह्न यह दर्शाता है कि प्रेरित EMF फ्लक्स परिवर्तन का विरोध करता है, जिससे प्राथमिक आपूर्ति वोल्टेज और द्वितीयक प्रेरित वोल्टेज के बीच 180° का कलांतर स्थापित हो जाता है।

Key Formulas: $e_1 = -N_1 \frac{d\Phi}{dt}$ — फैराडे/लेंज के नियम द्वारा प्राथमिक प्रेरित EMF; $e_2 = -N_2 \frac{d\Phi}{dt}$ — द्वितीयक प्रेरित EMF; $\frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2} = K$ — ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज रूपांतरण अनुपात

Key Points: प्राथमिक प्रेरित EMF $E_1$ और द्वितीयक प्रेरित EMF $E_2$ एक-दूसरे के साथ फेज में होते हैं क्योंकि दोनों एक ही म्यूचुअल फ्लक्स $\Phi$ द्वारा उत्पन्न होते हैं।; प्राथमिक अनुप्रयुक्त वोल्टेज $V_1$, $E_1$ के बराबर और विपरीत होता है, जो $V_1$ और $V_2$ (या $E_2$) के बीच 180° का कलांतर बनाता है।; म्यूचुअल कोर फ्लक्स $\Phi$, प्राथमिक वोल्टेज $V_1$ से 90° पीछे (lag) रहता है और प्रेरित EMFs ($E_1, E_2$) से 90° आगे (lead) रहता है।

Additional Info: विकल्प B (90 डिग्री) मुख्य कार्यशील फ्लक्स $\Phi$ और प्राथमिक वोल्टेज $V_1$ (या प्रेरित EMF $E_1$) के बीच के कलांतर को दर्शाता है।. विकल्प C (45 डिग्री) और विकल्प D (30 डिग्री) विशिष्ट 3-फेज ट्रांसफॉर्मर कनेक्शन (जैसे स्टार-डेल्टा या डेल्टा-स्टार कनेक्शन) में देखे जाने वाले फेज शिफ्ट को संदर्भित करते हैं, लेकिन यह मानक 1-फेज ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज का फेज संबंध नहीं है।

Answer: A सही है — लेंज के नियम के कारण ट्रांसफॉर्मर का द्वितीयक वोल्टेज, प्राथमिक वोल्टेज के साथ 180° के कलांतर पर होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: $E_1$ और $E_2$ एक-दूसरे के साथ फेज में होते हैं, लेकिन दोनों मुख्य फ्लक्स $\Phi$ से 90° पीछे रहते हैं और प्राथमिक अनुप्रयुक्त वोल्टेज $V_1$ से 180° के कलांतर पर होते हैं।

Answer

Option B: 90 डिग्री

Answer

Option C: 45 डिग्री

Answer

Option D: 30 डिग्री

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