Transformer on No Load MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Transformer on No Load - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

ट्रांसफॉर्मर में, गर्मी एक महत्वपूर्ण कारक है जो वाइंडिंग इन्सुलेशन के प्रदर्शन और लंबे समय तक चलने को प्रभावित करता है। अत्यधिक गर्मी से इन्सुलेशन सामग्री का टूटना हो सकता है, जिससे उनका प्रतिरोध कम हो जाता है और शॉर्ट सर्किट, विफलता या आग का खतरा बढ़ जाता है।

मुख्य प्रभाव:

लंबे समय तक अधिक गरम होने से इन्सुलेशन का थर्मल क्षरण होता है, उम्र बढ़ने में तेजी आती है, और ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग को स्थायी रूप से नुकसान पहुंच सकता है। इस प्रकार, सुरक्षित और कुशल संचालन के लिए निर्दिष्ट सीमा के भीतर तापमान बनाए रखना आवश्यक है।

विकल्पों का मूल्यांकन:

विकल्प 1: यह इन्सुलेशन प्रतिरोध को कम करता है और क्षति का कारण बन सकता है - सही
अत्यधिक गर्मी इन्सुलेशन को खराब करती है और विफलता के जोखिम को बढ़ाती है।

विकल्प 2: यह ट्रांसफॉर्मर की दक्षता बढ़ाता है - गलत
बढ़े हुए नुकसान और इन्सुलेशन टूटने के कारण दक्षता आम तौर पर कम हो जाती है।

विकल्प 3: यह इन्सुलेशन प्रदर्शन में सुधार करता है - गलत
गर्मी इन्सुलेशन प्रदर्शन में सुधार नहीं करती है, बल्कि उसे खराब करती है।

विकल्प 4: इसका कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं है - गलत
गर्मी का ट्रांसफॉर्मर इन्सुलेशन और लंबे समय तक चलने पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है।

संकल्पना

वॉटमीटर पाठ्यांक \(=W_o\) , वोल्ट मीटर पाठ्यांक \(=V_1\) & एमीटर पाठ्यांक \(=I_o\)

\(I_m=\sqrt{I_o^2-I_c^2}\)

चुम्बकत्व प्रतिरोध का मान निम्न के द्वारा दिया जाता है:

\(X_m={V_1\over I_m}\)

गणना

दिया गया है, \(W_o=50W\) , \(V_1=200V\) और \(I_o=0.5A\)

\(W_o=V_1I_ocosϕ\)

\(50=200× 0.5× cosϕ\)

cosϕ = 0.5

Ic = Io cosϕ 

Ic = 0.5 × 0.5 = 0.25 A

\(I_m=\sqrt{0.5^2-0.25^2}\)

Im = 0.433 A

Additional Information

1.) खुला परिपथ परिक्षण 

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर की आयरन या स्थिर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• ​यह परीक्षण कोर प्रतिरोध (R_W) का मान देता है और चुंबकीयकरण प्रतिरोध (Xm) निर्धारित करता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के LV सिरे से जुड़े होते हैं, और HV सिरा खुला परिपथ से जुड़ा होता है।
• यह परीक्षण निर्धार वोल्टेज और कम धारा पर किया जाता है।
• चूँकि ट्रांसफार्मर का द्वितीयक सिरा खुला होता है, प्राथमिक कुंडलन से शून्य भार धारा प्रवाहित होती है।
• शून्य भार धारा का मान पूर्ण-निर्धार धारा की तुलना में बहुत छोटा है। कॉपर क्षय केवल ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कुंडलन पर होता है क्योंकि द्वितीयक कुंडलन खुल होता है। वॉटमीटर का पाठ्यांक केवल क्रोड और लोहे के क्षय को दर्शाती है।

2.) लघु परिपथ परीक्षण

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर में कॉपर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के HV सिरे से जुड़ा होता हैं, और LV सिरा लघु परिपथ होता है।
• यह परीक्षण निर्धार धारा और कम वोल्टेज पर किया जाता है।
• एक वेरिएक की सहायता से उस HV सिरे पर लगभग 5-10% का कम वोल्टेज लागू किया जाता है। अब वेरिएक की सहायता से लागू वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है जब तक कि वाटमीटर, और एक एमीटर HV सिरे के निर्धार धारा के बराबर पाठ्यांक नहीं देता।

चुम्बकीय अंतर्वाह धारा:

• एक ट्रांसफार्मर में चुम्बकीय अंतर्वाह धारा वह धारा होती है जिसे ट्रांसफार्मर को सक्रीय करते समय इसके द्वारा खिंचा जाता है। 
• ट्रांसफार्मर में न्यूनतम अंतर्वाह धारा प्राप्त करने के लिए चालू करने की अवधि को अधिकतम इनपुट वोल्टेज पर होना चाहिए। 
• यह अंतर्वाह धारा प्रकृति में क्षणिक होती है और कुछ मिलीसेकेंड के लिए मौजूद होता है।
• अंतर्वाह धारा ट्रांसफार्मर के सामान्य रेटेड धारा की तुलना में 10 गुना तक उच्च हो सकता है।
• हालाँकि अंतर्वाह धारा का परिमाण उच्च होता है, इसलिए यह सामान्यतौर पर ट्रांसफार्मर में किसी स्थायी त्रुटि का निर्माण नहीं कर सकता है क्योंकि यह बहुत छोटे समय के लिए मौजूद होता है।
• लेकिन फिर से एक शक्ति ट्रांसफार्मर में अंतर्वाह धारा एक समस्या है, क्योंकि यह परिपथों के संचालन में बाधा डालती है चूँकि उन्हें कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया होता है।
• उच्च अंतर्वाह धारा के कुछ प्रभावों में कंटक फ्यूज या वियोजक अवरोध व स्विचों जैसे प्राथमिक परिपथ घटकों के आर्किंग और विफलता भी शामिल होती है। उच्च अंतर्वाह का दूसरा दुष्प्रभाव शोर का अंतः क्षेपण है।

संकल्पना

वॉटमीटर पाठ्यांक \(=W_o\) , वोल्ट मीटर पाठ्यांक \(=V_1\) & एमीटर पाठ्यांक \(=I_o\)

\(I_m=\sqrt{I_o^2-I_c^2}\)

चुम्बकत्व प्रतिरोध का मान निम्न के द्वारा दिया जाता है:

\(X_m={V_1\over I_m}\)

गणना

दिया गया है, \(W_o=50W\) , \(V_1=200V\) और \(I_o=0.5A\)

\(W_o=V_1I_ocosϕ\)

\(50=200× 0.5× cosϕ\)

cosϕ = 0.5

Ic = Io cosϕ 

Ic = 0.5 × 0.5 = 0.25 A

\(I_m=\sqrt{0.5^2-0.25^2}\)

Im = 0.433 A

Additional Information

1.) खुला परिपथ परिक्षण 

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर की आयरन या स्थिर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• ​यह परीक्षण कोर प्रतिरोध (R_W) का मान देता है और चुंबकीयकरण प्रतिरोध (Xm) निर्धारित करता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के LV सिरे से जुड़े होते हैं, और HV सिरा खुला परिपथ से जुड़ा होता है।
• यह परीक्षण निर्धार वोल्टेज और कम धारा पर किया जाता है।
• चूँकि ट्रांसफार्मर का द्वितीयक सिरा खुला होता है, प्राथमिक कुंडलन से शून्य भार धारा प्रवाहित होती है।
• शून्य भार धारा का मान पूर्ण-निर्धार धारा की तुलना में बहुत छोटा है। कॉपर क्षय केवल ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कुंडलन पर होता है क्योंकि द्वितीयक कुंडलन खुल होता है। वॉटमीटर का पाठ्यांक केवल क्रोड और लोहे के क्षय को दर्शाती है।

2.) लघु परिपथ परीक्षण

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर में कॉपर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के HV सिरे से जुड़ा होता हैं, और LV सिरा लघु परिपथ होता है।
• यह परीक्षण निर्धार धारा और कम वोल्टेज पर किया जाता है।
• एक वेरिएक की सहायता से उस HV सिरे पर लगभग 5-10% का कम वोल्टेज लागू किया जाता है। अब वेरिएक की सहायता से लागू वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है जब तक कि वाटमीटर, और एक एमीटर HV सिरे के निर्धार धारा के बराबर पाठ्यांक नहीं देता।

विद्युत मशीन की शून्य भार हानियाँ​:

जब भार विद्युत मशीन से संयोजित नहीं होता है तो मशीन को सक्रिय या गतिमान रखने के लिए मशीन धारा का कम मान खींचती है

• मशीन द्वारा जो धारा ली जाती है उसे शून्य भार धारा कहा जाता है
• मशीन के कोर द्वारा धारा को खींचा जाता है
• समतुल्य परिपथ को समानांतर में प्रतिरोध के उच्च मान द्वारा दर्शाया गया है।
• मशीन का शक्ति गुणक बहुत कम होगा।

चुम्बकीय अंतर्वाह धारा:

• एक ट्रांसफार्मर में चुम्बकीय अंतर्वाह धारा वह धारा होती है जिसे ट्रांसफार्मर को सक्रीय करते समय इसके द्वारा खिंचा जाता है। 
• ट्रांसफार्मर में न्यूनतम अंतर्वाह धारा प्राप्त करने के लिए चालू करने की अवधि को अधिकतम इनपुट वोल्टेज पर होना चाहिए। 
• यह अंतर्वाह धारा प्रकृति में क्षणिक होती है और कुछ मिलीसेकेंड के लिए मौजूद होता है।
• अंतर्वाह धारा ट्रांसफार्मर के सामान्य रेटेड धारा की तुलना में 10 गुना तक उच्च हो सकता है।
• हालाँकि अंतर्वाह धारा का परिमाण उच्च होता है, इसलिए यह सामान्यतौर पर ट्रांसफार्मर में किसी स्थायी त्रुटि का निर्माण नहीं कर सकता है क्योंकि यह बहुत छोटे समय के लिए मौजूद होता है।
• लेकिन फिर से एक शक्ति ट्रांसफार्मर में अंतर्वाह धारा एक समस्या है, क्योंकि यह परिपथों के संचालन में बाधा डालती है चूँकि उन्हें कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया होता है।
• उच्च अंतर्वाह धारा के कुछ प्रभावों में कंटक फ्यूज या वियोजक अवरोध व स्विचों जैसे प्राथमिक परिपथ घटकों के आर्किंग और विफलता भी शामिल होती है। उच्च अंतर्वाह का दूसरा दुष्प्रभाव शोर का अंतः क्षेपण है।

अवधारणा:

शून्‍य भार पर ट्रांसफार्मर:

जब ट्रांसफार्मर शून्‍य भार पर होता है, तो प्राथमिक इनपुट धारा पूरी तरह से प्रतिघाती नहीं होती है। निम्नलिखित के कारण शून्‍य भार परिस्थितियों में प्राथमिक इनपुट धारा की आपूर्ति होनी होती है

1. कोर में आयरन की हानि यानी शैथिल्य हानि और भंवर धारा हानि
2. प्राथमिक में तांबे की बहुत कम मात्रा में हानि

शून्‍य भार प्राथमिक इनपुट धारा I₀ आपूर्ति वोल्टेज के पीछे 90° पर नहीं है, लेकिन कोण ϕ0 < 90° इसके पश्चगामी है।

शून्‍य भार इनपुट शक्ति (W₀) इस प्रकार दी गई है,

W0 = V1 I0 cos ϕ0

जहाँ
V₁ प्राथमिक आपूर्ति वोल्टेज है
I₀ शून्‍य भार धारा है
cos ϕ0 शून्‍य भार शक्ति गुणक है

प्राथमिक शून्‍य भार धारा I₀ में दो घटक हैं जैसा कि फेजर में दिखाया गया है,

जहाँ
I_M शून्‍य भार धारा का एक चुंबकन घटक है।
I_u शून्‍य भार धारा का सक्रिय या कार्यशील या लौह हानि घटक है।

IM = I0 sin ϕ0

Iu = I0 cos ϕ0

\(I_0= \sqrt{{I_M}^2+{I_u}^2}\)

गणना:

दिया हुआ,

I0 = 20 A

cos ϕ0 = 0.20 पश्चगामी

∴ ϕ0 = cos-1 (0.20) = 78.46

उपरोक्त अवधारणा से,

IM = I0 sin ϕ0 = 20 × sin (78.46) = 19.6 A

I0 = 20 A

cos ϕ0 = 0.20 पश्चगामी

Iu = I0 cos ϕ0 = 20 × 0.20 = 4

\(I_0= \sqrt{{I_M}^2+{I_u}^2}\)

\(20= \sqrt{{I_M}^2+{4}^2} \)

IM2 = 400 - 16 = 384

IM = 19.6 A

संकल्पना

वॉटमीटर पाठ्यांक \(=W_o\) , वोल्ट मीटर पाठ्यांक \(=V_1\) & एमीटर पाठ्यांक \(=I_o\)

\(I_m=\sqrt{I_o^2-I_c^2}\)

चुम्बकत्व प्रतिरोध का मान निम्न के द्वारा दिया जाता है:

\(X_m={V_1\over I_m}\)

गणना

दिया गया है, \(W_o=50W\) , \(V_1=200V\) और \(I_o=0.5A\)

\(W_o=V_1I_ocosϕ\)

\(50=200× 0.5× cosϕ\)

cosϕ = 0.5

Ic = Io cosϕ 

Ic = 0.5 × 0.5 = 0.25 A

\(I_m=\sqrt{0.5^2-0.25^2}\)

Im = 0.433 A

Additional Information

1.) खुला परिपथ परिक्षण 

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर की आयरन या स्थिर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• ​यह परीक्षण कोर प्रतिरोध (R_W) का मान देता है और चुंबकीयकरण प्रतिरोध (Xm) निर्धारित करता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के LV सिरे से जुड़े होते हैं, और HV सिरा खुला परिपथ से जुड़ा होता है।
• यह परीक्षण निर्धार वोल्टेज और कम धारा पर किया जाता है।
• चूँकि ट्रांसफार्मर का द्वितीयक सिरा खुला होता है, प्राथमिक कुंडलन से शून्य भार धारा प्रवाहित होती है।
• शून्य भार धारा का मान पूर्ण-निर्धार धारा की तुलना में बहुत छोटा है। कॉपर क्षय केवल ट्रांसफार्मर के प्राथमिक कुंडलन पर होता है क्योंकि द्वितीयक कुंडलन खुल होता है। वॉटमीटर का पाठ्यांक केवल क्रोड और लोहे के क्षय को दर्शाती है।

2.) लघु परिपथ परीक्षण

• इस परीक्षण का उपयोग ट्रांसफार्मर में कॉपर क्षय का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• इस परीक्षण में, वोल्टमीटर, वाटमीटर और एमीटर ट्रांसफार्मर के HV सिरे से जुड़ा होता हैं, और LV सिरा लघु परिपथ होता है।
• यह परीक्षण निर्धार धारा और कम वोल्टेज पर किया जाता है।
• एक वेरिएक की सहायता से उस HV सिरे पर लगभग 5-10% का कम वोल्टेज लागू किया जाता है। अब वेरिएक की सहायता से लागू वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है जब तक कि वाटमीटर, और एक एमीटर HV सिरे के निर्धार धारा के बराबर पाठ्यांक नहीं देता।

अवधारणा:

शून्‍य भार पर ट्रांसफार्मर:

जब ट्रांसफार्मर शून्‍य भार पर होता है, तो प्राथमिक इनपुट धारा पूरी तरह से प्रतिघाती नहीं होती है। निम्नलिखित के कारण शून्‍य भार परिस्थितियों में प्राथमिक इनपुट धारा की आपूर्ति होनी होती है

1. कोर में आयरन की हानि यानी शैथिल्य हानि और भंवर धारा हानि
2. प्राथमिक में तांबे की बहुत कम मात्रा में हानि

शून्‍य भार प्राथमिक इनपुट धारा I0 आपूर्ति वोल्टेज के पीछे 90° पर नहीं है, लेकिन कोण ϕ0 < 90° इसके पश्चगामी है।

शून्‍य भार इनपुट शक्ति (W0) इस प्रकार दी गई है,

W0 = V1 I0 cos ϕ0

जहाँ
V1 प्राथमिक आपूर्ति वोल्टेज है
I0 शून्‍य भार धारा है
cos ϕ0 शून्‍य भार शक्ति गुणक है

प्राथमिक शून्‍य भार धारा I0 में दो घटक हैं जैसा कि फेजर में दिखाया गया है,

जहाँ
IM शून्‍य भार धारा का एक चुंबकन घटक है।
Iu शून्‍य भार धारा का सक्रिय या कार्यशील या लौह हानि घटक है।

IM = I0 sin ϕ0

Iu = I0 cos ϕ0

\(I_0= \sqrt{{I_M}^2+{I_u}^2}\)

शून्‍य भार शक्ति W0 = V1 × I0 × cos ϕ0

गणना:

दिया हुआ,

Vs = V1 = 2500 V

I0 = 0.5 A

W0 = 500 W

cos ϕ0 = W0 / (V1 × I0) = 500 / (2500 × 0.5) = 0.4

Iu = I0 cos ϕ0 = 0.5 × 0.4 = 0.2 A

\(I_0= \sqrt{{I_M}^2+{I_u}^2}\; \Rightarrow 0.5= \sqrt{{I_M}^2+{0.2}^2}\;\)

IM2 = 0.21

IM = 0.458 A

∴चुंबकन और लौह हानि धारा क्रमशः 0.458 A और 0.2 A है।

सही उत्तर विकल्प 1):(Im = Io sin ϕ V1 से 90° पश्चगामी) है।

संकल्पना:

• शून्य-भार धारा में दो घटक होते हैं: प्रतिघाती या चुंबकन घटक (Im): यह प्रयुक्त वोल्टेज V1 के साथ चतुष्कोण में है। यह क्रोड में अभिवाह उत्पन्न करता है और किसी भी शक्ति का उपभोग नहीं करता है।

प्रतिघाती या चुंबकन घटक (Im):

• यह प्रयुक्त वोल्टेज V1 के साथ चतुष्कोण में है।
• यह क्रोड में अभिवाह उत्पन्न करता है और किसी भी शक्ति का उपभोग नहीं करता है।

• चुंबकन घटक का कार्य चुंबकीय अभिवाह उत्पन्न करना है, और इस प्रकार, यह अभिवाह के साथ कला में होगा। फेजर से हम देख सकते हैं कि शून्य-भार धारा का चुंबकन घटक प्रयुक्त वोल्टेज से 90 ° से पश्चगामी होता है।
• प्राथमिक और द्वितीयक कुण्डलन में प्रेरित ई.एम.एफ. अभिवाह ϕ से 90 डिग्री पश्चगामी होता है। प्राथमिक ताम्र हानि की उपेक्षा की जाती है, और द्वितीयक धारा हानियाँ शून्य होती हैं क्योंकि I2 शून्य होती है।
• इसलिए, धारा I0 वोल्टेज सदिश V1 से एक कोण ϕ0  से पश्चगामी है जिसे शून्य-भार शक्ति गुणक कोण कहा जाता है और इसे फेजर आरेख में दिखाया गया है।
• प्रयुक्त वोल्टेज V1 को प्रेरित ई.एम.एफ. E1 के बराबर और विपरीत आरेखित किया जाता है क्योंकि उनके बीच का अंतर शून्य-भार पर नगण्य होता है।
• सक्रिय घटक Iw प्रयुक्त वोल्टेज V1 के साथ कला में आरेखित किया जाता है। चुंबकन धारा Im और क्रियाशील धारा Iw का फेजर योग शून्य-भार धारा I0प्रदान करता है।
• Im = Io sin ϕ V1 से 90° से पश्चगामी होता है।​

संकल्पना:

• आदर्श रूप से एक ट्रांसफार्मर चुम्बकीय धारा को खींचती है और प्राथमिक लागू वोल्टेज 90° से पीछे होती है।
• लेकिन ट्रांसफार्मर में कोर नुकसान धारा घटक भी होते हैं जो लागू वोल्टेज के साथ चरण में होंगे।
• बिना-भार वाली धारा कुछ नहीं बल्कि इन दो धाराओं का सदिश योग होता है।
• इसलिए, बिना-भार वाली धारा ठीक 90° से लागू वोल्टेज से पीछे नहीं होंगे लेकिन यह कुछ हद तक 90° से कम है।
• यह सामान्यतौर पर वास्तव में लगभग 75° होता है।

Additional Information 

बिना-भार पर एक ट्रांसफार्मर का परिपथ आरेख:

जहाँ, 

V1 लागू प्राथमिक वोल्टेज है।

Iw, Ro (चुम्बकीय प्रतिरोध) के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा का कार्यरत घटक है।

Iμ, Xo (चुम्बकीय प्रतिघात) के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा का चुम्बकीय घटक है।

N1 और N2 प्राथमिक और द्वितीयक मोड़ अनुपात हैं।

• बिना-भार वाली स्थिति में ट्रांसफार्मर का दूसरा कुण्डल खुला होता है।
• द्वितीयक पक्ष पर धारा के प्रवाह के लिए कोई पथ उपलब्ध नहीं होता है।
• इसलिए, ट्रांसफार्मर स्रोत से धारा को नहीं खींचता है।
• प्राथमिक ट्रांसफार्मर (बिना-भार वाली धारा I) के माध्यम से धारा प्रवाह के छोटे एम्पियर को उद्दीपन धारा (कोर के उद्दीपन के लिए प्रयुक्त) कहा जाता है।
• बिना-भार वाली धारा (Io ) को आगे Iw और Iμ में विभाजित किया जाता है।

ट्रांसफार्मर के बिना-भार पर होने पर फेजर आरेख:

संकल्पना:

शून्य भार पर ट्रांसफार्मर का संचालन:

जब ट्रांसफार्मर बिना भार के चल रहा होता है, तो द्वितीयक कुंडली विवृत-परिपथित होती है, जिसका अर्थ है कि ट्रांसफार्मर के द्वितीयक पक्ष पर कोई भार नहीं है और इसलिए, द्वितीयक में धारा शून्य होगी।

जबकि प्राइमरी कुंडली में लघु-धारा I0 होती है तो इसे बिना भार धारा कहाँ जाता है जिसकी रेटेड धारा 2 से 10% होती है।

शून्य भार धारा में दो घटक होते हैं:

प्रतिक्रियाशील या चुंबकीयकरण घटक (Im):

यह लागू वोल्टेज V1 के साथ एक क्षेत्रकलन है यह कोर में फ्लक्स उत्पन करता है और किसी भी शक्ति का उपभोग नहीं करता है।

सक्रिय या शक्ति घटक (Iw ): इसे एक कार्यशील घटक के रूप में भी जाना जाता है। यह लागू वोल्टेज V1 के साथ फेज में है। यह लौह-हानियाँ और प्राथमिक ताँबा हानियाँ की एक छोटी राशि की आपूर्ति करता है।

फेजर आरेख:

• चुंबकीयकरण घटक का कार्य चुंबकीयकरण फ्लक्स उत्पन करता है, और इस प्रकार, यह फ्लक्स के साथ फेज में होगा।
• प्राथमिक और द्वितीयक कुंडली में प्रेरित emf फ्लक्स ϕ से 90 डिग्री अग्र होता है।
• प्राथमिक ताँबा हानि नगण्य है, और द्वितीयक धारा हानियाँ शून्य है क्योंकि I2 शून्य है।
• इसलिए, धारा I0 वोल्टेज सदिश V1 से कोण ϕ0 पश्च है, जिसे बिना भार शक्ति गुणक कोण कहा जाता है और इसे फेजर आरेख में दिखाया गया है।
• लागू वोल्टेज V1 को प्रेरित emf E1 के बराबर और विपरीत खींचा जाता है क्योंकि उनके बीच का अंतर बिना किसी भार पर नगण्य है।
• सक्रिय घटक Iw को फेज में लागू वोल्टेज V1 के साथ बनाया गया है।
• चुंबकीयकरण धारा Im और कार्यशील धारा Iw का फेजर योग बिना भार धारा I0 देता है।

निष्कर्ष:

एक ट्रांसफॉर्मर द्वारा खींची गई शून्य भार धारा आमतौर पर पूर्ण भार धारा की 2 से 5 प्रतिशत होती है।

सही उत्तर  'विकल्प 4' है

हल:

• आदर्श रूप से एक ट्रांसफार्मर चुंबकीय धारा खींचता है, जो प्राथमिक लागू वोल्टेज से 90° पश्चगामी होती है
• लेकिन ट्रांसफार्मर में कोर हानि धारा घटक भी होता है जो लागू वोल्टेज के साथ फेज में होता है
• शून्य-भार धारा इन दो धाराओं का सादिश योग होता है
• इसलिए, शून्य भार धारा लागू वोल्टेज से ठीक 90° पश्चगामी नहीं होगी लेकिन यह लगभग 90° से थोड़ा कम पश्चगामी होती है; व्यवहारतः यह सामान्यतौर पर लगभग 75° होती है

Additional Information 

शून्य भार पर ट्रांसफार्मर:

भार पर ट्रांसफार्मर के लिए परिपथ आरेख:

जहाँ,

V1 लागू प्राथमिक वोल्टेज है

IW ,R0 (चुम्बकीयकरण प्रतिरोध) से होकर जाने वाली धारा का कार्यशील घटक है

Iμ X₀ (चुम्बकीयकरण प्रतिघात) के माध्यम से धारा का चुंबकीय घटक है 

N1 और N2 प्राथमिक और द्वितीयक मोड़ अनुपात हैं

• शून्य-भार के मामले में, ट्रांसफार्मर का द्वितीयक टर्मिनल विवृत है।
• द्वितीयक पक्ष में प्रवाहित होने के लिए धारा के लिए कोई मार्ग उपलब्ध नहीं है।
• इसलिए, ट्रांसफार्मर स्रोत से धारा नहीं लेता है।
• प्राथमिक ट्रांसफ़ॉर्मर के माध्यम से धारा का एक छोटा एम्पीयर (बिना-भार धारा I0) बहता है जिसे उत्तेजना धारा कहा जाता है (जिसका उपयोग कोर के उत्तेजना के लिए किया जाता है)।
• शून्य-भार धारा (I0) को आगे Iμ और IW में विभाजित किया गया है

शून्य-भार पर ट्रांसफार्मर का फेजर आरेख:

जहाँ,

E1 प्राथमिक प्रेरित EMF है

V1 प्राथमिक टर्मिनल वोल्टेज है

E2 द्वितीयक प्रेरित EMF है

​धारा के कार्यशील घटक की तुलना में धारा का चुम्बकीयकरण घटक बहुत अधिक है (Iμ > IW)

शक्ति गुणक cos ϕ0 = (I_W / I0) ≈ 0.2 से 0.25

तो, ट्रांसफॉर्मर के चुंबकीय प्रतिघात के कारण शून्य भार पर ट्रांसफॉर्मर का शक्ति कारक कम होता है।

शून्य-भार पर ट्रांसफार्मर:

भार पर एक ट्रांसफार्मर के लिए परिपथ आरेख:

जहाँ,

V1 लागू प्राथमिक वोल्टेज है

IW, R0 (चुम्बकीयकरण प्रतिरोध) के माध्यम से धारा का कार्यशील घटक है

Iμ, X0 (चुम्बकीयकरण प्रतिघात) के माध्यम से धारा का चुम्बकीयकरण घटक है

N1 और N2 प्राथमिक और द्वितीयक घुमाव अनुपात हैं

• बिना-भार के मामले में, ट्रांसफार्मर का द्वितीयक टर्मिनल विवृत है।
• द्वितीयक पक्ष में प्रवाहित होने के लिए धारा के लिए कोई मार्ग उपलब्ध नहीं है।
• इसलिए, ट्रांसफार्मर स्रोत से धारा नहीं लेता है।
• प्राथमिक ट्रांसफ़ॉर्मर के माध्यम से धारा का एक छोटा परिमाण (बिना-भार धारा I0) बहता है जिसे उत्तेजना धारा कहा जाता है (जिसका उपयोग कोर के उत्तेजना के लिए किया जाता है)।
• बिना-भार धारा (I0) को आगे Iμ और IW में विभाजित किया गया है

बिना-भार पर ट्रांसफार्मर का फेजर आरेख:

जहाँ,

E1 प्राथमिक प्रेरित EMF है

V1 प्राथमिक टर्मिनल वोल्टेज है

E2 द्वितीयक प्रेरित EMF है

​धारा के कार्यशील घटक की तुलना में धारा का चुम्बकीयकरण घटक बहुत अधिक है (Iμ > IW)

बिना-भार के शक्ति गुणक, cos ϕ0 = (Iw / I0) ≈ 0.2 से 0.25

तो, ट्रांसफार्मर के चुम्बकीयकरण प्रतिघात के कारण बिना भार पर एक ट्रांसफार्मर का शक्ति गुणक अल्प है।

तो एक ट्रांसफार्मर की बिना-भार धारा में एक छोटा परिमाण और निम्न शक्ति गुणक होता है।