ट्रांसफॉर्मर में चुंबकीय फ्लक्स का पथ कैसा होना चाहिए?

Question

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B: निम्न रिलक्टेंस (Low reluctance)

Explanation & Concepts:
ट्रांसफॉर्मर का चुंबकीय कोर प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग को जोड़ने के लिए चुंबकीय फ्लक्स को एक बंद पथ प्रदान करता है। ऊर्जा हानि को कम करने और कुशल विद्युत चुम्बकीय प्रेरण सुनिश्चित करने के लिए, इस पथ को चुंबकीय फ्लक्स के प्रवाह में न्यूनतम विरोध प्रदान करना चाहिए, जिसे रिलक्टेंस (reluctance) कहा जाता है।

Working Principle: चुंबकीय और विद्युत सर्किट के बीच सादृश्य के अनुसार, चुंबकीय फ्लक्स ($\Phi$) को रिलक्टेंस ($S$) के विरुद्ध मैग्नेटोमोटिव बल (MMF या $NI$) द्वारा संचालित किया जाता है। संबंध $\Phi = \frac{MMF}{S}$ है। दिए गए MMF के लिए फ्लक्स को अधिकतम करने हेतु, रिलक्टेंस $S = \frac{l}{\mu A}$ को यथासंभव कम रखा जाना चाहिए। यह उच्च पारगम्यता ($\mu$) वाली फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों का उपयोग करके और छोटी लंबाई ($l$) तथा पर्याप्त अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल ($A$) वाले पथ को डिजाइन करके प्राप्त किया जाता है।

Key Formulas: $S = \frac{l}{\mu A}$ — रिलक्टेंस के लिए सूत्र; $\Phi = \frac{F}{S}$ — चुंबकीय सर्किट का ओम का नियम

Key Points: रिलक्टेंस को कम रखने के लिए CRGO (कोल्ड रोल्ड ग्रेन ओरिएंटेड) स्टील जैसी उच्च पारगम्यता वाली सामग्रियों का उपयोग किया जाता है।; निम्न रिलक्टेंस फ्लक्स उत्पन्न करने के लिए आवश्यक मैग्नेटाइजिंग करंट को कम करता है।; ट्रांसफॉर्मर कोर में एयर गैप को जानबूझकर कम या समाप्त किया जाता है ताकि उच्च रिलक्टेंस से बचा जा सके।; चुंबकीय रिलक्टेंस, विद्युत सर्किट में विद्युत प्रतिरोध के समान होता है।

Advantages: मैग्नेटाइजिंग करंट की आवश्यकता को कम करता है; ट्रांसफॉर्मर की दक्षता में सुधार करता है; प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच फ्लक्स लिंकेज को बढ़ाता है

Disadvantages: निम्न रिलक्टेंस पथ आवश्यक लोहे की मात्रा के कारण भारी हो सकते हैं; उच्च पारगम्यता वाली चुंबकीय सामग्रियों की उच्च लागत

Applications: पावर ट्रांसफॉर्मर; वितरण ट्रांसफॉर्मर; इंडक्टर्स और रिएक्टर्स

Additional Info: रिलक्टेंस की SI इकाई एम्पीयर-टर्न प्रति वेबर ($AT/Wb$) है।. विकल्प A गलत है क्योंकि उच्च रिलक्टेंस के लिए बहुत अधिक मैग्नेटाइजिंग करंट की आवश्यकता होगी, जिससे उच्च कॉपर लॉस और खराब पावर फैक्टर होगा।

Answer: B सही है — ट्रांसफॉर्मर में चुंबकीय फ्लक्स का पथ निम्न रिलक्टेंस वाला होना चाहिए ताकि फ्लक्स का प्रवाह कुशल हो सके और मैग्नेटाइजिंग करंट कम हो सके।

Exam Tip: हमेशा यह सादृश्य याद रखें: MMF $\leftrightarrow$ EMF, फ्लक्स $\leftrightarrow$ करंट, और रिलक्टेंस $\leftrightarrow$ प्रतिरोध। यह चुंबकीय सर्किट विश्लेषण को DC सर्किट विश्लेषण के समान बनाता है।

Examoogle · Answer

Option A: उच्च रिलक्टेंस (High reluctance)

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Option C: उच्च प्रतिरोध (High resistance)

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Option D: निम्न प्रतिरोध (Low resistance)

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