ओपन सर्किट (open circuit) और शॉर्ट सर्किट (short circuit) परीक्षण के दौरान आवश्यक शक्ति क्या है?

Question

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A: ट्रांसफार्मर में होने वाली हानियाँ (losses)

Explanation & Concepts:
ओपन सर्किट और शॉर्ट सर्किट दोनों परीक्षणों में, वाटमीटर द्वारा मापी गई शक्ति उस विशिष्ट स्थिति में ट्रांसफार्मर द्वारा ली गई कुल शक्ति को दर्शाती है। यह शक्ति ट्रांसफार्मर के भीतर होने वाली हानियों के अनुरूप होती है: ओपन सर्किट परीक्षण के दौरान कोर (लौह) हानियाँ और शॉर्ट सर्किट परीक्षण के दौरान ओमिक (ताम्र) हानियाँ।

Working Principle: ओपन सर्किट (OC) परीक्षण कोर हानियों ($P_i = P_{oc}$) को मापने के लिए रेटेड वोल्टेज पर किया जाता है, जो स्थिर रहती हैं। शॉर्ट सर्किट (SC) परीक्षण पूर्ण-भार ताम्र हानियों ($P_{cu,fl} = P_{sc}$) को मापने के लिए रेटेड करंट पर किया जाता है, जो करंट के वर्ग ($I^2R$) के साथ बदलती हैं। दोनों परीक्षण यह मानते हैं कि मापक यंत्रों (वोल्टमीटर, एमीटर, वाटमीटर) द्वारा खपत की गई शक्ति ट्रांसफार्मर की हानियों की तुलना में नगण्य है या इसे सुधार कारकों (correction factors) के माध्यम से समायोजित किया जाता है।

Key Formulas: $P_{oc} = V_{rated} \cdot I_0 \cdot \cos(\phi_0)$ — कोर में लौह हानियों (हिस्टेरेसिस + एड़ी करंट) का प्रतिनिधित्व करता है; $P_{sc} = I_{rated}^2 \cdot R_{eq}$ — रेटेड करंट पर वाइंडिंग में ताम्र हानियों का प्रतिनिधित्व करता है

Key Points: OC परीक्षण आमतौर पर कम वोल्टेज (LV) साइड पर किया जाता है ताकि वोल्टेज को मापने योग्य सीमा के भीतर रखा जा सके।; SC परीक्षण उच्च वोल्टेज (HV) साइड पर किया जाता है ताकि आवश्यक करंट को सुरक्षित, मापने योग्य सीमा के भीतर रखा जा सके।; इन परीक्षणों में वाटमीटर रीडिंग अनिवार्य रूप से ट्रांसफार्मर घटकों में ऊष्मा के रूप में नष्ट होने वाली सक्रिय शक्ति को मापती है।; यंत्र की हानि को आमतौर पर नगण्य माना जाता है या सर्किट विन्यास का उपयोग करके इसे ठीक किया जाता है।

Advantages: कोर और ताम्र हानियों को अलग करने के लिए एक कुशल विधि प्रदान करता है।; इसे पूर्ण क्षमता तक लोड किए बिना ट्रांसफार्मर की दक्षता निर्धारित करने की अनुमति देता है।

Disadvantages: OC परीक्षण ताम्र हानियों के बारे में कोई जानकारी नहीं देता है।; SC परीक्षण कोर हानियों के बारे में कोई जानकारी नहीं देता है।

Applications: ट्रांसफार्मर की दक्षता और वोल्टेज विनियमन की गणना।; समतुल्य सर्किट मापदंडों ($R_0, X_0, R_{eq}, X_{eq}$) का अनुमान।

Additional Info: विकल्प C आंशिक रूप से सही है क्योंकि OC परीक्षण कोर हानियों को मापता है, लेकिन यह अधूरा है क्योंकि SC परीक्षण ताम्र हानियों को मापता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि यंत्र की शक्ति को आमतौर पर कम या सही किया जाता है और यह स्वयं ट्रांसफार्मर की हानियों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।. मापी गई कुल शक्ति विशेष रूप से ट्रांसफार्मर की उत्तेजना (OC) या लोड (SC) स्थिति से जुड़ी हानि है।

Answer: A सही है — वाटमीटर इन परीक्षणों के दौरान ट्रांसफार्मर कोर और वाइंडिंग के भीतर हानियों (लौह या ताम्र) के रूप में नष्ट हुई शक्ति को मापता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि OC परीक्षण कोर हानियों (स्थिर) के अनुरूप है और SC परीक्षण ताम्र हानियों (परिवर्तनीय) के अनुरूप है।

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Option B: मापक यंत्रों द्वारा बिजली की आवश्यकताओं को पूरा करना

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Option C: केवल कोर हानियों (core losses) के लिए शक्ति

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Option D: उल्लिखित सभी

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