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एक ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक वाइंडिंग (Primary Winding) में 500 टर्न हैं और द्वितीयक (Secondary) में 2500 टर्न हैं। यदि प्राथमिक वोल्टेज \( V_{1} = 220V \) है, तो द्वितीयक वोल्टेज \( V_{2} \) क्या होगा?
- 1100V
- 1100V
- 44V
- 550V
Explanation:
- ट्रांसफॉर्मर अनुपात सूत्र \( \frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{N_{2}}{N_{1}} \) का उपयोग करते हुए:
- \( V_{2} = V_{1} \times \frac{N_{2}}{N_{1}} = 220 \times \frac{2500}{500} = 220 \times 5 = 1100V \).
एक 10 kVA, 2500/250 V ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक पक्ष (Secondary side) का पूर्ण लोड करंट (Full load current) क्या होगा?
- 4 A
- 40 A
- 25 A
- 10 A
Explanation:
- रेटिंग \( S = V_{2} \times I_{2} \) होती है।
- \( I_{2} = \frac{kVA \times 1000}{V_{2}} = \frac{10 \times 1000}{250} = \frac{10000}{250} = 40 A \).
एक ट्रांसफॉर्मर ( 50 Hz ) पर कार्य कर रहा है और उसकी प्राथमिक वाइंडिंग में 100 टर्न हैं। यदि अधिकतम फ्लक्स (Maximum Flux) ( 0.02 Wb ) है, तो प्रेरित EMF \( E_{1} \) का मान ज्ञात करें।
- 444 V
- 222 V
- 500 V
- 4.44 V
Explanation:
- EMF समीकरण: \( E_{1} = 4.44 \cdot f \cdot N_{1} \cdot \Phi_{m} \)
- \( E_{1} = 4.44 \times 50 \times 100 \times 0.02 = 444 V \).
यदि किसी ट्रांसफॉर्मर का पूर्ण लोड ताम्र हानि (Full load copper loss) 1600 W है, तो आधे लोड (Half load) पर ताम्र हानि कितनी होगी?
- 800 W
- 400 W
- 200 W
- 3200 W
Explanation:
- किसी भी लोड ( x ) पर ताम्र हानि \( P_{cu,x} = x^{2} \times P_{cu,FL} \) होती है।
- आधे लोड के लिए ( x = 0.5 ), अतः \( P_{cu,0.5} = (0.5)^{2} \times 1600 = 0.25 \times 1600 = 400 W \).
एक ट्रांसफॉर्मर का नो-लोड वोल्टेज (No-load voltage) 250V है और फुल-लोड वोल्टेज 240V है। इसका वोल्टेज रेगुलेशन (Voltage Regulation) ज्ञात करें।
- 4%
- 4.17%
- 10%
- 5%
Explanation:
- \( %VR = \frac{V_{no-load} – V_{full-load}}{V_{full-load}} \times 100 \)
- \( %VR = \frac{250 – 240}{240} \times 100 = \frac{10}{240} \times 100 = 4.166… \approx 4.17% \).
एक ट्रांसफॉर्मर में लोह हानि (Iron loss) 500 W है। अधिकतम दक्षता (Maximum efficiency) की स्थिति में ताम्र हानि (Copper loss) कितनी होनी चाहिए?
- 250 W
- 1000 W
- 500 W
- 750 W
Explanation:
- अधिकतम दक्षता के लिए शर्त है: लोह हानि = ताम्र हानि \(( P_{i} = P_{cu} )\)।
- अतः ताम्र हानि 500 W होगी।
एक 200/2000 V ट्रांसफॉर्मर का ट्रांसफॉर्मेशन रेश्यो (Transformation Ratio ‘K’) क्या है?
- 10
- 0.1
- 20
- 0.5
Explanation:
- \( K = \frac{V_{2}}{V_{1}} = \frac{2000}{200} = 10 \).
एक सिंगल फेज ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक शक्ति (Input power) 50 kW है और हानियाँ (Losses) 2 kW हैं। इसकी दक्षता (Efficiency) क्या होगी?
- 98%
- 96%
- 94%
- 95%
Explanation:
- \( \text{Efficiency } \eta = \frac{\text{Output Power}}{\text{Input Power}} \times 100 \)
- \( \text{Output} = \text{Input} – \text{Losses} = 50 – 2 = 48 kW \).
- \( \eta = \frac{48}{50} \times 100 = 96% \).
एक ऑटोट्रांसफॉर्मर (Auto-transformer) का ट्रांसफॉर्मेशन रेश्यो ( K = 0.8 ) है। यदि कुल शक्ति 10 kVA है, तो संचालित शक्ति (Conducted power) कितनी होगी?
- 2 kVA
- 8 kVA
- 10 kVA
- 5 kVA
Explanation:
- संचालित शक्ति \( P_{cond} = K \times \text{Total Power} \).
- \( P_{cond} = 0.8 \times 10 = 8 kVA \).
एक ट्रांसफॉर्मर के लिए कोर का क्षेत्रफल (Core area) \( 0.01 m^{2} \) है और अधिकतम फ्लक्स घनत्व (Max flux density) ( 1.2 T ) है। अधिकतम फ्लक्स \(( \Phi_{m} )\) का मान क्या होगा?
- 0.12 Wb
- 0.012 Wb
- 1.2 Wb
- 0.0012 Wb
Explanation:
- \( \Phi_{m} = B_{m} \times A \).
- \( \Phi_{m} = 1.2 \times 0.01 = 0.012 Wb \).
यदि एक ट्रांसफॉर्मर को ( 50 Hz ) के बजाय ( 60 Hz ) पर समान वोल्टेज के साथ चलाया जाए, तो हिस्टेरेसिस हानि (Hysteresis loss) पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
- बढ़ जाएगी
- कम हो जाएगी
- समान रहेगी
- शून्य हो जाएगी
Explanation:
- स्थिर वोल्टेज पर\ ( B_{m} \propto 1/f \)। चूँकि \( W_{h} \propto f \cdot B_{m}^{1.6} \), सरल गणना से पता चलता है कि ( V/f ) स्थिर न होने पर \( W_{h} \) आवृत्ति बढ़ने पर घटती है।
एक ट्रांसफॉर्मर की द्वितीयक वाइंडिंग में 400V पर 20A करंट प्रवाहित होता है। यदि पावर फैक्टर 0.8 है, तो आउटपुट पावर (Output Power) क्या होगी?
- 8 kW
- 6.4 kW
- 10 kW
- 8 kVA
Explanation:
- \( P = V_{2} \cdot I_{2} \cdot \cos \phi \).
- \( P = 400 \times 20 \times 0.8 = 8000 \times 0.8 = 6400 W = 6.4 kW \).
एक 100 kVA ट्रांसफॉर्मर की ताम्र हानि पूर्ण लोड पर 1000 W है। किस लोड पर ताम्र हानि 250 W होगी?
- Full load
- Half load (50%)
- Quarter load (25%)
- 75% load
Explanation:
- \( 250 = x^{2} \times 1000 \Rightarrow x^{2} = 0.25 \Rightarrow x = 0.5 \).
- अर्थात आधे लोड (50%) पर।
एक स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर का टर्न रेश्यो 1:5 है। यदि प्राथमिक धारा (Primary Current) 10A है, तो द्वितीयक धारा क्या होगी?
- 50 A
- 2 A
- 5 A
- 1 A
Explanation:
- \( \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{N_{1}}{N_{2}} \).
- \( I_{2} = I_{1} \times \frac{1}{5} = 10 \times 0.2 = 2 A \).
एक ट्रांसफॉर्मर का पूर्ण लोड ताम्र हानि 900W और लोह हानि 400W है। अधिकतम दक्षता किस लोड पर प्राप्त होगी?
- 100% load
- 66.6% load
- 44.4% load
- 50% load
Explanation:
- अधिकतम दक्षता के लिए लोड \( x = \sqrt{\frac{P_{i}}{P_{cu,FL}}} \).
- \( x = \sqrt{\frac{400}{900}} = \sqrt{\frac{4}{9}} = \frac{2}{3} \approx 0.666 \text{ या } 66.6% \).
एक ऑटोट्रांसफॉर्मर में यदि ( K = 0.9 ) है, तो तांबे की बचत (Copper saving) कितने प्रतिशत होगी?
- 10%
- 90%
- 50%
- 20%
Explanation:
- तांबे की बचत \( = K \times \text{Weight of Cu in 2-winding transformer} \).
- अतः \( 0.9 \times 100 = 90% \) बचत होगी।
एक ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक वाइंडिंग का प्रतिरोध \( 2 \Omega \) है और टर्न रेश्यो \( N_{2}/N_{1} = 5 \) है। प्राथमिक प्रतिरोध का द्वितीयक के संदर्भ में (Referred to secondary) मान क्या होगा?
- 10 \( \Omega \)
- 50 \( \Omega \)
- 0.4 \( \Omega \)
- 25 \( \Omega \)
Explanation:
- \( R_{1}’ = R_{1} \times K^{2} ) जहाँ ( K = N_{2}/N_{1} \).
- \( R_{1}’ = 2 \times 5^{2} = 2 \times 25 = 50 \Omega \).
एक 500 kVA ट्रांसफॉर्मर में लोह हानि 2 kW और पूर्ण लोड ताम्र हानि 3 kW है। कुल हानियाँ (Total losses) पूर्ण लोड पर कितनी होंगी?
- 1 kW
- 5 kW
- 6 kW
- 2.5 kW
Explanation:
- \( \text{Total Loss} = P_{i} + P_{cu} = 2 kW + 3 kW = 5 kW \).
यदि ट्रांसफॉर्मर की आवृत्ति को दोगुना कर दिया जाए (वोल्टेज स्थिर रखते हुए), तो एडी करंट हानि (Eddy current loss) पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
- दोगुनी हो जाएगी
- चार गुना हो जाएगी
- समान रहेगी
- आधी हो जाएगी
Explanation:
- स्थिर वोल्टेज पर \( B_{m} \propto 1/f \)। चूँकि \( W_{e} \propto f^{2} \cdot B_{m}^{2} \), इसलिए \( W_{e} \propto f^{2} \cdot (1/f)^{2} \), जो कि आवृत्ति से स्वतंत्र हो जाता है।
एक आइडियल (Ideal) ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक वाइंडिंग 220V पर 2A धारा लेती है। यदि द्वितीयक वोल्टेज 110V है, तो द्वितीयक धारा क्या होगी?
- 1 A
- 4 A
- 2 A
- 8 A
Explanation:
- आइडियल ट्रांसफॉर्मर में \( V_{1} I_{1} = V_{2} I_{2} \).
- \( 220 \times 2 = 110 \times I_{2} \Rightarrow 440 = 110 I_{2} \Rightarrow I_{2} = 4 A \).
एक ट्रांसफॉर्मर की वोल्टेज प्रति टर्न (Volts per turn) 10V है। यदि द्वितीयक वोल्टेज 400V चाहिए, तो द्वितीयक टर्न की संख्या कितनी होगी?
- 4000
- 40
- 400
- 10
Explanation:
- \( \text{Volts per turn} = \frac{V_{2}}{N_{2}} \).
- \( 10 = \frac{400}{N_{2}} \Rightarrow N_{2} = 40 \).
एक ट्रांसफॉर्मर का ओपन सर्किट टेस्ट (Open Circuit Test) 100 W दर्शाता है। यह क्या मापता है?
- Copper loss
- Iron loss
- Total loss
- Stray loss
Explanation:
- ओपन सर्किट टेस्ट हमेशा लोह हानि (Iron/Core loss) को मापने के लिए किया जाता है।
एक ट्रांसफॉर्मर का शॉर्ट सर्किट टेस्ट 400 W दर्शाता है। यह क्या मापता है?
- Iron loss
- Full load copper loss
- Hysteresis loss
- Eddy current loss
Explanation:
- शॉर्ट सर्किट टेस्ट का उपयोग वाइंडिंग में ताम्र हानि (Copper loss) ज्ञात करने के लिए किया जाता है।
एक ऑटोट्रांसफॉर्मर का ( K = 0.5 ) है। यदि कुल इनपुट पावर 1000W है, तो चुंबकीय प्रेरण (Magnetic Induction) द्वारा कितनी पावर स्थानांतरित होगी?
- 1000 W
- 500 W
- 250 W
- 750 W
Explanation:
- प्रेरित शक्ति (Induced power) \( P_{ind} = (1-K) \times \text{Total Power} \).
- \( P_{ind} = (1 – 0.5) \times 1000 = 0.5 \times 1000 = 500 W \).
एक ट्रांसफॉर्मर की पूर्ण लोड दक्षता 90% है। यदि आउटपुट 9 kW है, तो कुल हानियाँ (Total Losses) कितनी होंगी?
- 0.9 kW
- 1 kW
- 1.1 kW
- 0.1 kW
Explanation:
- \( \text{Efficiency} = \frac{\text{Output}}{\text{Output} + \text{Losses}} \)
- \( 0.9 = \frac{9}{9 + L} \Rightarrow 0.9(9 + L) = 9 \Rightarrow 8.1 + 0.9L = 9 \Rightarrow 0.9L = 0.9 \Rightarrow L = 1 kW \).
ट्रांसफॉर्मर किस सिद्धांत पर कार्य करता है? (On which principle does a transformer work?)
- Self Induction (स्व-प्रेरण)
- Mutual Induction (अन्योण्य प्रेरण)
- Static Induction (स्थैतिक प्रेरण)
- Dynamic Induction (गतिज प्रेरण)
Explanation:
- ट्रांसफॉर्मर Faraday के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम (Mutual Induction) पर कार्य करता है, जहाँ एक वाइंडिंग का फ्लक्स दूसरी वाइंडिंग से जुड़ता है।
ट्रांसफॉर्मर में कौन सा भाग चुंबकीय फ्लक्स के लिए कम रिलक्टेंस (Low Reluctance) पथ प्रदान करता है?
- Primary Winding
- Secondary Winding
- Core (कोर)
- Insulation
Explanation:
- कोर को सिलिकॉन स्टील से बनाया जाता है ताकि Magnetic Flux आसानी से प्रवाहित हो सके और Magnetic losses कम हों।
एक स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर (Step-up Transformer) क्या बढ़ाता है?
- Power (शक्ति)
- Voltage (वोल्टेज)
- Current (धारा)
- Frequency (आवृत्ति)
Explanation:
- स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर वोल्टेज को बढ़ाता है लेकिन उसी अनुपात में करंट (Current) को कम कर देता है ताकि पावर स्थिर रहे।
ट्रांसफॉर्मर की रेटिंग (Rating) किस इकाई में व्यक्त की जाती है?
- kW
- kVA
- kWh
- VAR
Explanation:
- चूँकि ट्रांसफॉर्मर के नुकसान (Losses) वोल्टेज और करंट पर निर्भर करते हैं न कि पावर फैक्टर पर, इसलिए इसे kVA (Kilo-Volt Ampere) में मापा जाता है।
ट्रांसफॉर्मर में ‘बकलज़ रिले’ (Buchholz Relay) का उपयोग कहाँ किया जाता है?
- Air cooled transformers
- Oil cooled transformers
- Dry type transformers
- All of the above
Explanation:
- यह एक गैस-प्रचालित (Gas-actuated) सुरक्षा रिले है जो तेल में डूबे ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक दोषों की सूचना देती है।
आदर्श ट्रांसफॉर्मर (Ideal Transformer) की दक्षता (Efficiency) कितनी होती है?
- 50%
- 80%
- 95%
- 100%
Explanation:
- एक आदर्श ट्रांसफॉर्मर में कोई भी हानि (Losses) जैसे तांबा हानि या लोह हानि नहीं होती है।
ट्रांसफॉर्मर कोर में लैमिनेशन (Lamination) क्यों किया जाता है?
- Hysteresis loss कम करने के लिए
- Eddy current loss कम करने के लिए
- Copper loss कम करने के लिए
- Weight कम करने के लिए
Explanation:
- पतली पत्तियों (Laminations) का उपयोग करने से भँवर धारा (Eddy Current) का पथ छोटा हो जाता है, जिससे ऊर्जा की हानि कम होती है।
ट्रांसफॉर्मर तेल (Transformer Oil) का मुख्य कार्य क्या है?
- Insulation and Cooling (इन्सुलेशन और शीतलन)
- Lubrication (स्नेहन)
- Protection against lightning
- Increasing voltage
Explanation:
- तेल वाइंडिंग के बीच इन्सुलेशन प्रदान करता है और गर्मी को कोर से बाहर निकालने में मदद करता है।
ब्रीदर (Breather) के अंदर कौन सा पदार्थ भरा होता है?
- Copper Sulphate
- Silica Gel
- Sodium Chloride
- Mineral Oil
Explanation:
- सिलिका जेल हवा से नमी (Moisture) को सोख लेता है ताकि तेल की गुणवत्ता खराब न हो।
नो-लोड टेस्ट (No-load test) से क्या ज्ञात किया जाता है?
- Copper loss
- Iron loss
- Efficiency
- Voltage regulation
Explanation:
- Open Circuit Test या No-load test मुख्य रूप से कोर लॉस (Core/Iron loss) मापने के लिए किया जाता है।
एक ट्रांसफॉर्मर DC सप्लाई पर कार्य क्यों नहीं करता?
- Faraday’s laws are not applicable
- Rate of change of flux is zero
- Resistance is too high
- DC generates too much heat
Explanation:
- DC में फ्लक्स स्थिर रहता है ($d\phi/dt = 0$), जिससे सेकेंडरी में कोई EMF उत्पन्न नहीं होता और वाइंडिंग जल सकती है।
ट्रांसफॉर्मर में कौन सी हानि (Loss) लोड के साथ बदलती है?
- Iron loss
- Copper loss (ताम्र हानि)
- Hysteresis loss
- Eddy current loss
Explanation:
- Copper loss (I2R) करंट के वर्ग के समानुपाती होता है, इसलिए यह लोड बदलने पर बदलता रहता है।
आयरन लॉस (Iron Loss) के दो भाग कौन से हैं?
- Friction and Windage loss
- Hysteresis and Eddy current loss
- Primary and Secondary copper loss
- None of these
Explanation:
- लोह हानि कोर में होती है और इसमें हिस्टेरेसिस और एडी करंट दोनों शामिल होते हैं।
ऑटोट्रांसफॉर्मर (Auto-transformer) में कितनी वाइंडिंग होती है?
- One (एक)
- Two (दो)
- Three (तीन)
- Four (चार)
Explanation:
- ऑटोट्रांसफॉर्मर में केवल एक ही वाइंडिंग होती है जो प्राइमरी और सेकेंडरी दोनों का कार्य करती है।
ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वोल्टेज की आवृत्ति (Frequency) क्या होती है?
- Primary से अधिक
- Primary से कम
- Primary के बराबर
- लोड पर निर्भर
Explanation:
- ट्रांसफॉर्मर एक स्थिर आवृत्ति वाला उपकरण (Static device) है, यह आवृत्ति को नहीं बदलता है।
नमी सोखने के बाद सिलिका जेल का रंग कैसा हो जाता है?
- Blue
- Pink
- Yellow
- White
Explanation:
- ताज़ा सिलिका जेल नीला (Blue) होता है, लेकिन नमी सोखने के बाद यह हल्का गुलाबी हो जाता है।
शॉर्ट सर्किट टेस्ट (Short Circuit Test) क्या मापने के लिए किया जाता है?
- Iron loss
- Full load copper loss
- Insulation resistance
- Oil strength
Explanation:
- यह टेस्ट रेटेड करंट पर किया जाता है ताकि वाइंडिंग में होने वाली कॉपर लॉस का पता चल सके।
‘कन्जर्वेटर’ (Conservator) का कार्य क्या है?
- To cool the oil
- To allow expansion and contraction of oil
- To filter the oil
- To provide insulation
Explanation:
- जब तेल गर्म होकर फैलता है या ठंडा होकर सिकुड़ता है, तो कन्जर्वेटर टैंक उस स्तर को बनाए रखता है।
पावर ट्रांसफॉर्मर (Power Transformer) को अधिकतम दक्षता के लिए कहाँ डिजाइन किया जाता है?
- No load
- Half load
- Near Full load
- 25% load
Explanation:
- पावर ट्रांसफॉर्मर हमेशा ग्रिड से जुड़े रहते हैं, इसलिए इन्हें पूर्ण लोड (Full Load) के पास अधिकतम दक्षता के लिए बनाया जाता है।
ट्रांसफॉर्मर की कोर बनाने के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री है:
- Aluminium
- Lead
- CRGO Steel
- Cast Iron
Explanation:
- Cold Rolled Grain Oriented (CRGO) स्टील हिस्टेरेसिस लॉस को कम करने के लिए सबसे अच्छी मानी जाती है।
क्या ट्रांसफॉर्मर को ‘Static Device’ कहा जाता है?
- Yes, क्योंकि इसमें कोई घूमने वाला भाग नहीं है
- No, क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉन चलते हैं
- No, क्योंकि इसमें फ्लक्स घूमता है
- None of the above
Explanation:
- चूँकि इसमें कोई भी Rotating part (घूमने वाला हिस्सा) नहीं होता, इसलिए घर्षण हानि (Friction loss) शून्य होती है।
विभव ट्रांसफॉर्मर (Potential Transformer – PT) किस प्रकार का होता है?
- Step-up
- Step-down
- Auto-transformer
- Current transformer
Explanation:
- PT हाई वोल्टेज को कम वोल्टेज (आमतौर पर 110V) में बदलता है ताकि मीटरिंग की जा सके।
ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग के बीच का प्रतिरोध (Resistance) कितना होता है?
- Zero
- 100 Ohms
- 1000 Ohms
- Infinite (अनंत)
Explanation:
- प्राइमरी और सेकेंडरी वाइंडिंग इलेक्ट्रिकली अलग (Isolate) होती हैं, इसलिए उनके बीच का DC रेजिस्टेंस अनंत होता है।
ट्रांसफॉर्मर में भनभनाहट की आवाज़ (Humming Sound) क्यों आती है?
- Load fluctuations
- Oil circulation
- Magnetostriction
- Mechanical friction
Explanation:
- मैग्नेटोस्ट्रिक्शन के कारण कोर की लैमिनेशन थोडा फैलती और सिकुड़ती है, जिससे वाइब्रेशन पैदा होता है।
यदि ट्रांसफॉर्मर के टर्न रेश्यो (Turn Ratio) K = N2/N1 है और K > 1 है, तो वह होगा:
- Step-down
- Step-up
- Isolation transformer
- Current transformer
Explanation:
- यदि सेकेंडरी में टर्न (Turns) की संख्या प्राइमरी से अधिक है, तो आउटपुट वोल्टेज इनपुट से अधिक होगा।