সৃজনশীলঃ ‘একটি ট্রান্সফর্মারের মুখ্য…’ বরিশাল বোর্ড ২০২৪ – বিদ্যুতের চৌম্বক ক্রিয়া, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

ট্রান্সফর্মার তড়িৎ চৌম্বক আবেশের উপর ভিত্তি করে তৈরি। প্রাইমারি কুণ্ডলীতে তড়িৎ প্রবাহিত হলে কুণ্ডলীর চারপাশে চৌম্বকক্ষেত্র সৃষ্টি হয় এবং চৌম্বক বলরেখাগুলো/ফ্লাক্স সেকেন্ডারি কুণ্ডলীর মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে। 

এখন প্রাইমারি কুণ্ডলীতে ডিসি ভোল্টেজ বা কারেন্টের দরুন যে চৌম্বকক্ষেত্র সৃষ্টি হবে তার মান সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হবে না। এই চৌম্বক ফ্লাক্স সেকেন্ডারি কুণ্ডলী দিয়ে অতিক্রম করলেও তাতে কোনো আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি (EMF) পাওয়া যাবে। কারণ সেকেন্ডারিতে তড়িৎপ্রবাহ সৃষ্টির জন্য পরিবর্তনশীল (time-varying) চৌম্বকক্ষেত্র লাগবে এবং পরিবর্তনশীল চৌম্বকক্ষেত্র সৃষ্টির জন্য প্রাইমারিতে পর্যাবৃত্ত প্রবাহ প্রয়োগ করতে হবে।
অর্থাৎ ট্রান্সফর্মার শুধু পর্যাবৃত্ত প্রবাহকে রূপান্তর করতে পারে, ডিসি প্রবাহকে নয়।

এখানে,
দেওয়া আছে,
মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $n_p=50$
গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $n_s=125$
মুখ্য কুণ্ডলীর ভোল্টেজ, $V_P=220V$
মুখ্য কুণ্ডলীর প্রবাহ, $I_P=10A$
গৌণ কুণ্ডলীর রোধ, $R_S=$ ?

গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ $V_S$ হলে,

আমরা জানি,

$\frac{V_P}{V_S}=\frac{n_p}{n_s}$

বা, $V_S=\frac{n_s}{n_p}\times V_P$
বা, $V_S=\frac{125}{50}\times 220=550V$

গৌণ কুণ্ডলীর কারেন্ট $I_S$ হলে $\frac{I_s}{I_P}=\frac{n_p}{n_s}\times I_P=\frac{50}{125}\times 10=4A$

এখন গৌণ কুণ্ডলীতে ওহমের সূত্র প্রয়োগ করি,

$V_S=I_S{R}_S$

বা, $R_S=\frac{V_S}{I_S}=\frac{550}{4}=137.5\Omega$

∴ গৌণ কুন্ডলীর রোধ $=137.5\Omega$ (Ans.)

উদ্দীপক হতে পাই,
ট্রান্সফর্মারের মুখ্য কুণ্ডলীর ভোল্টেজ,

$V_P=220V$

মুখ্য কুণ্ডলীর প্রবাহ, $I_P=10A$
মুখ্য কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $n_p=50$
গৌণ কুণ্ডলীর পাকসংখ্যা, $n_s=125$

গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ, $V_S$ হলে,

আমরা জানি,

$\frac{V_P}{V_S}=\frac{n_p}{n_s}$

বা, $V_S=\frac{n_s}{n_p}\times V_P$
বা, $V_S=\frac{125}{50}\times V_P$
বা, $V_s=2.5V_P$

গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ $=2.5\times$ মুখ্য কুণ্ডলীর ভোল্টেজ গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহ $I$ হলে-

$\frac{I_s}{I_P}=\frac{n_p}{n_s}$

বা, $I_S=\frac{n_p}{n_s}\times I_P$
বা, $I_S=\frac{50}{125}\times I_P$
বা, $I_S=\frac{I_P}{2.5}$

সুতরাং বলা যায় গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ মুখ্য কুণ্ডলীর ভোল্টেজের 2.5 গুণ হয়েছে এবং গৌণ কুণ্ডলীর কারেন্ট মুখ্য কুণ্ডলীর কারেন্টে 2.5 ভাগ হয়ে গেছে।
অর্থাৎ ট্রান্সফর্মারটির গৌণ কুণ্ডলীর ভোল্টেজ যতগুণ বৃদ্ধি পায় গৌণ কুণ্ডলীর প্রবাহ ততগুণ হ্রাস পায়।