ట్రాన్స్ఫార్మర్ చర్చా ప్రశ్నల ఉదాహరణ
పెండహులువాన్
ట్రాన్స్ఫార్మర్ అనేది విద్యుత్ వ్యవస్థలో ఒక కీలకమైన భాగం, దీనిని వోల్టేజ్ స్థాయిని మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు. విద్యుత్ శక్తి ప్రసారం మరియు పంపిణీకి ఈ పరికరం చాలా ముఖ్యమైనది, ఇది విద్యుత్ కేంద్రాల నుండి వినియోగదారులకు విద్యుత్ సమర్థవంతంగా ప్రవహించేలా నిర్ధారిస్తుంది. ఈ వ్యాసంలో, మనం ట్రాన్స్ఫార్మర్ సమస్యలకు సంబంధించిన అనేక ఉదాహరణలను చర్చిస్తాము, ఇవి విద్యార్థులకు ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ప్రాథమిక భావనలను మరియు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడతాయని ఆశిస్తున్నాము.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ పని చేసే సూత్రం
సులభంగా చెప్పాలంటే, ఒక ట్రాన్స్ఫార్మర్లో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించే ఇనుప కోర్ చుట్టూ, ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ వైండింగ్లు అని పిలువబడే రెండు విద్యుత్ తీగ కాయిల్స్ చుట్టబడి ఉంటాయి. ప్రైమరీ వైండింగ్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను స్వీకరించగా, సెకండరీ వైండింగ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ప్రైమరీ వైండింగ్ గుండా ప్రత్యావర్తన విద్యుత్ ప్రవహించినప్పుడు, కాయిల్ చుట్టూ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది, దీనివల్ల సెకండరీ వైండింగ్లో ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది. ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ వైండింగ్ల మధ్య ఉండే చుట్ల సంఖ్య నిష్పత్తి వోల్టేజ్ మార్పు నిష్పత్తిని నిర్ణయిస్తుంది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్లలో ఉపయోగించే ప్రాథమిక సూత్రం:
\[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
ఇక్కడ \( V_p \) అనేది ప్రైమరీ కాయిల్పై ఉన్న వోల్టేజ్, \( V_s \) అనేది సెకండరీ కాయిల్పై ఉన్న వోల్టేజ్, \( N_p \) అనేది ప్రైమరీ కాయిల్పై ఉన్న చుట్ల సంఖ్య, మరియు \( N_s \) అనేది సెకండరీ కాయిల్పై ఉన్న చుట్ల సంఖ్య.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 1
ప్రశ్న:
ఒక ట్రాన్స్ఫార్మర్లో ప్రైమరీ వైండింగ్పై 500 చుట్లు మరియు సెకండరీ వైండింగ్పై 100 చుట్లు ఉన్నాయి. ఇన్పుట్ (ప్రైమరీ) వోల్టేజ్ 220V అయితే, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ (సెకండరీ) వోల్టేజ్ను లెక్కించండి.
చర్చ:
ప్రాథమిక ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:
\[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
మనకు తెలిసిన విలువలను ప్రతిక్షేపిస్తాము:
\[ \frac{220}{V_s} = \frac{500}{100} \]
మలుపుల సంఖ్య యొక్క పోలికను సరళీకరించడం:
\[ \frac{220}{V_s} = 5 \]
\(V_s\)ను కనుగొనడానికి, మనం అడ్డ గుణకారం చేస్తాము:
\[ V_s = \frac{220}{5} \]
[V_s = 44V]
కాబట్టి, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ (సెకండరీ) వోల్టేజ్ 44V.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 2
ప్రశ్న:
ఒక స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లో ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ వైండింగ్ల నిష్పత్తి 1:4. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ 110V అయితే, సెకండరీ వైండింగ్పై అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఎంత?
చర్చ:
ప్రాథమిక ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:
\[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ మలుపుల నిష్పత్తి 1:4 అని మనకు తెలుసు, దీని అర్థం:
\[ \frac{N_p}{N_s} = \frac{1}{4} \]
\( V_p = 110V \) తో:
\[ \frac{110}{V_s} = \frac{1}{4} \]
\(V_s\)ను కనుగొనడానికి, మనం అడ్డ గుణకారం చేస్తాము:
[V_s = 110 × 4]
[V_s = 440V]
కాబట్టి, సెకండరీ వైండింగ్పై అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 440V.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 3
ప్రశ్న:
వోల్టేజ్ను 240V నుండి 24V కి తగ్గించడానికి ఒక స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగిస్తారు. ప్రైమరీ కాయిల్పై 600 చుట్లు ఉంటే, సెకండరీ కాయిల్పై ఎన్ని చుట్లు ఉంటాయి?
చర్చ:
ప్రాథమిక ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:
\[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
\( V_p = 240V \), \( V_s = 24V \), మరియు \( N_p = 600 \) టర్న్లు ఇవ్వబడినవి:
\[ \frac{240}{24} = \frac{600}{N_s} \]
వోల్టేజ్ పోలికను సరళీకరించడం:
\[ 10 = \frac{600}{N_s} \]
\(N_s\) ను కనుగొనడానికి, మనం అడ్డ గుణకారం చేస్తాము:
\[ N_s = \frac{600}{10} \]
[N_s = 60]
కాబట్టి, సెకండరీ వైండింగ్పై ఉన్న చుట్ల సంఖ్య 60 చుట్లు.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 4
ప్రశ్న:
ఒక ట్రాన్స్ఫార్మర్కు 100V ఇన్పుట్ (ప్రైమరీ) వోల్టేజ్ మరియు 400V అవుట్పుట్ (సెకండరీ) వోల్టేజ్ ఉన్నాయి. సెకండరీ వైండింగ్లో కరెంట్ 2A అయితే, ప్రైమరీ వైండింగ్లో కరెంట్ ఎంత?
చర్చ:
ఇన్పుట్ పవర్ అవుట్పుట్ పవర్కు సమానంగా ఉండే ఆదర్శ ట్రాన్స్ఫార్మర్లో మనం శక్తి నిత్యత్వ నియమాన్ని ఉపయోగించవచ్చు:
[ P_p = P_s ]
[ V_p × I_p = V_s × I_s ]
\( V_p = 100V \), \( V_s = 400V \), మరియు \( I_s = 2A \) తో:
[ 100 × I_p = 400 × 2 ]
[ 100 × I_p = 800 ]
\(I_p\) ను కనుగొనడానికి, మనం భాగిస్తాము:
\[ I_p = \frac{800}{100} \]
[ I_p = 8A ]
కాబట్టి, ప్రైమరీ వైండింగ్లో కరెంట్ 8A ఉంటుంది.
ఉదాహరణ ప్రశ్న 5
ప్రశ్న:
ఒక స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ప్రైమరీ వైండింగ్పై ఉన్న 120V వోల్టేజ్ను సెకండరీ వైండింగ్పై 480V కి పెంచుతుంది. ప్రైమరీ వైండింగ్పై చుట్ల సంఖ్య 300 అయితే, సెకండరీ వైండింగ్పై ఎన్ని చుట్లు ఉంటాయి?
చర్చ:
ప్రాథమిక ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి:
\[ \frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} \]
\( V_p = 120V \), \( V_s = 480V \), మరియు \( N_p = 300 \) టర్న్లు ఇవ్వబడినవి:
\[ \frac{120}{480} = \frac{300}{N_s} \]
వోల్టేజ్ పోలికను సరళీకరించడం:
\[ \frac{1}{4} = \frac{300}{N_s} \]
\(N_s\) ను కనుగొనడానికి, మనం అడ్డ గుణకారం చేస్తాము:
[ N_s = 300 × 4 ]
[N_s = 1200]
కాబట్టి, సెకండరీ వైండింగ్పై ఉన్న చుట్ల సంఖ్య 1200 చుట్లు.
పెనుటప్
ట్రాన్స్ఫార్మర్లు విద్యుత్ వ్యవస్థలలో కీలకమైన పరికరాలు, ఇవి మరింత సమర్థవంతమైన ప్రసారం మరియు పంపిణీ కోసం వోల్టేజ్ స్థాయిలను మారుస్తాయి. చర్చించిన ఉదాహరణలను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, ట్రాన్స్ఫార్మర్ పనితీరుపై మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్లకు సంబంధించిన లెక్కలలో ప్రాథమిక భావనలను ఎలా అన్వయించాలో మన అవగాహనను మెరుగుపరుచుకుంటామని ఆశిస్తున్నాము. ఈ అవగాహన, విద్యుత్ వ్యవస్థలపై వైండింగ్లు మరియు వోల్టేజ్లోని మార్పుల ప్రభావాలను మనం మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
