ટ્રાન્સફોર્મરનો કાર્ય સિદ્ધાંત (Transformer Working Principal)

 આ પોસ્ટ માં આપણે ટ્રાન્સફોર્મરનો કાર્ય સિદ્ધાંત (Transformer Working Principal) વિષે વિસ્તાર થી ચર્ચા કરીશું. સાથે સાથે એ પણ સમજીશું કે ટ્રાન્સફોર્મર કઈ રીતે કાર્ય કરે છે તો આવો સમજીયે Transformer No Kary Sidhhant In Gujarati.

ટ્રાન્સફોર્મરનો કાર્ય સિદ્ધાંત (Transformer Working Principal ) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન પર આધારિત છે. તે જણાવે છે કે જ્યારે વાહક સાથે જોડાયેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય છે, ત્યારે વાહકમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ (EMF) પ્રેરિત થાય છે. ટ્રાન્સફોર્મર ચુંબકીય જોડાણ દ્વારા બે અથવા વધુ ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ વચ્ચે કાર્યક્ષમ રીતે વિદ્યુત ઉર્જાને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે આ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે.

ટ્રાન્સફોર્મરના મુખ્ય ઘટકો એ વાયરના બે અલગ-અલગ કોઇલ છે, જેને પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગ અને સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જે સામાન્ય ચુંબકીય કોરની આસપાસ ઘા હોય છે. પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગ ઇનપુટ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ છે, જ્યારે ગૌણ વાઇન્ડિંગ લોડ અથવા આઉટપુટ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ છે.

ટ્રાન્સફોર્મરના કામના સિદ્ધાંતને નીચે પ્રમાણે વર્ણવી શકાય છે:

ટ્રાન્સફોર્મરનો સિદ્ધાંત 

1. ફેરાડેનો નિયમ: જ્યારે વૈકલ્પિક પ્રવાહ (AC) પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે પ્રાથમિક કોઇલની આસપાસ સતત બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના ફેરાડેના નિયમ અનુસાર, આ બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગૌણ વાઇન્ડિંગમાં વોલ્ટેજને પ્રેરિત કરે છે.

2. ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન: પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગ દ્વારા ઉત્પાદિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર આયર્ન કોરમાં અનુરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્રને પ્રેરિત કરે છે. આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગમાંથી સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગમાં ઊર્જાને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે.

3. મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન: પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગ દ્વારા ઉત્પાદિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગૌણ વાઇન્ડિંગના વળાંકને કાપી નાખે છે, પરિણામે ગૌણ વાઇન્ડિંગમાં પ્રેરિત વોલ્ટેજ થાય છે. પ્રેરિત વોલ્ટેજની તીવ્રતા પ્રાથમિક અને ગૌણ વાઇન્ડિંગ વચ્ચેના વળાંકના ગુણોત્તર પર આધારિત છે.

જાણો: મ્યુચ્યુઅલ ઇન્ડક્શન એટલે શું?

4. ટર્ન રેશિયો: ટર્નનો ગુણોત્તર ગૌણ વાઇન્ડિંગમાં ટર્નની સંખ્યા અને પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગમાં ટર્નની સંખ્યાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તે ટ્રાન્સફોર્મરનો વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયો નક્કી કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ટર્નનો ગુણોત્તર 1:2 છે, તો આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઇનપુટ વોલ્ટેજ કરતાં બમણું હશે.

5. ઉર્જાનું સંરક્ષણ: એક આદર્શ ટ્રાન્સફોર્મરમાં, નુકસાનની અવગણના કરીને, પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગમાં પાવર ઇનપુટ ગૌણ વાઇન્ડિંગમાં પાવર આઉટપુટ જેટલું હોય છે. આ ઊર્જાના સંરક્ષણના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે, જે ખાતરી કરે છે કે કુલ શક્તિ સ્થિર રહે છે.

6. સ્ટેપ-અપ અને સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર્સ: ટ્રાન્સફોર્મર્સ ટર્ન રેશિયોના આધારે વોલ્ટેજ લેવલ ઉપર અથવા નીચે ઉતરી શકે છે. સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મર વોલ્ટેજમાં વધારો કરે છે, જ્યારે સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર વોલ્ટેજ ઘટાડે છે. સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગમાં વધુ વળાંક અને સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે ઓછા વળાંક દ્વારા આ પરિપૂર્ણ થાય છે.

ટ્રાન્સફોર્મર્સ વિદ્યુત પ્રસારણ અને વિતરણ પ્રણાલીમાં નિર્ણાયક છે કારણ કે તે વિવિધ વોલ્ટેજ સ્તરો પર વિદ્યુત ઊર્જાના કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સમિશનને મંજૂરી આપે છે. તેઓ લાંબા-અંતરના ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન વિદ્યુત નુકશાન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે અને કરંટને ઘટાડવા માટે વોલ્ટેજને વધારીને અને પરિણામે અવરોધક નુકસાન ઘટાડે છે. પ્રાપ્તિના અંતે, ટ્રાન્સફોર્મર્સ વિવિધ ઉપકરણો દ્વારા વપરાશ માટે વોલ્ટેજને સુરક્ષિત સ્તરે નીચે ઉતારે છે.

જાણો: અવરોધ એટલે શું?

સારાંશમાં, ટ્રાન્સફોર્મરનો સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન પર આધારિત છે, જ્યાં પ્રાથમિક વાઇન્ડિંગમાં બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગમાં વોલ્ટેજને પ્રેરિત કરે છે, જે વિવિધ સર્કિટ વચ્ચે કાર્યક્ષમ વિદ્યુત ઊર્જા ટ્રાન્સફરની સુવિધા આપે છે.