निम्नलिखित में से क्या एक ट्रांसफॉर्मर में परिवर्तित नहीं होता है?

Question

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C: आवृत्ति

Explanation & Concepts:
ट्रांसफॉर्मर एक स्थिर विद्युत-चुंबकीय उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से दो सर्किटों के बीच स्थानांतरित करता है। इस ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान, आपूर्ति आवृत्ति स्थिर रहती है क्योंकि इनपुट और आउटपुट वोल्टेज एक ही चुंबकीय फ्लक्स भिन्नता दर से जुड़े होते हैं, जो स्रोत आवृत्ति द्वारा नियंत्रित होती है।

Working Principle: ट्रांसफॉर्मर फैराडे के विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के नियम पर कार्य करता है। जब प्राथमिक वाइंडिंग पर एक AC वोल्टेज $V_1$ लगाया जाता है, तो यह कोर में समय के साथ बदलने वाला चुंबकीय फ्लक्स $\Phi$ उत्पन्न करता है। चूँकि समान कोर दोनों वाइंडिंग को जोड़ता है, इसलिए प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों में प्रेरित EMF समान कालिक भिन्नता साझा करते हैं, जिससे आउटपुट आवृत्ति इनपुट आवृत्ति ($f_1 = f_2$) के बराबर हो जाती है।

Key Formulas: $E = 4.44 f N \Phi_m$ — EMF समीकरण जो आवृत्ति ($f$) पर निर्भरता दर्शाता है; $f_1 = f_2$ — स्थिर-अवस्था ट्रांसफॉर्मर संचालन की मूलभूत शर्त

Key Points: ट्रांसफॉर्मर स्थिर-आवृत्ति उपकरण हैं।; वोल्टेज और धारा को टर्न अनुपात $a = \frac{N_1}{N_2}$ के आधार पर विपरीत रूप से बदला जाता है।; शक्ति सैद्धांतिक रूप से स्थिर रहती है (हानियों को छोड़कर), इसलिए $V_1 I_1 \approx V_2 I_2$।

Advantages: विद्युत संचरण के लिए कुशल वोल्टेज स्तर समायोजन; सर्किट के बीच गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करता है

Disadvantages: कम-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए बड़ा आकार; केवल निश्चित आवृत्ति पर संचालन (DC के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता)

Applications: पावर ग्रिड वोल्टेज स्टेप-अप/स्टेप-डाउन; इलेक्ट्रॉनिक्स में इम्पीडेंस मैचिंग

Additional Info: आवृत्ति बदलने से मौलिक रूप से चुंबकीय धारा ($I_m = \frac{V}{2\pi f L_m}$) और फ्लक्स घनत्व बदल जाएगा, जिससे कोर संतृप्ति (core saturation) की संभावना हो सकती है।. विकल्प A और B गलत हैं क्योंकि ट्रांसफॉर्मर विशेष रूप से विद्युत-चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से वोल्टेज और धारा के स्तर को बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

Answer: C सही है — आवृत्ति ही वह एकमात्र विद्युत पैरामीटर है जो एक आदर्श ट्रांसफॉर्मर के इनपुट और आउटपुट वाइंडिंग में स्थिर रहता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि ट्रांसफॉर्मर इम्पीडेंस ट्रांसफॉर्मर के रूप में कार्य करते हैं: $Z_2 = Z_1 \left(\frac{N_2}{N_1}\right)^2$। यह प्रतियोगी परीक्षाओं में आवश्यक एक सामान्य व्युत्पत्ति है।

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Option A: धारा

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Option B: वोल्टेज

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Option D: उपरोक्त सभी

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