পাওয়ার ট্রান্সফরমার বোঝা: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন এবং ভোল্টেজ

পাওয়ার ট্রান্সফরমার কিভাবে কাজ করে: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন এবং ভোল্টেজ ট্রান্সফরমেশনের সম্পূর্ণ গাইড

আপনি সম্ভবত এটি লক্ষ না করেই এক মিলিয়ন বার পেরিয়ে গেছেন - যে ধূসর ধাতু কোনও ইউটিলিটি খুঁটিতে বসে থাকতে পারে, বা কারও বাড়ির উঠোনে গাঢ় সবুজ বাক্স গুঞ্জন করতে পারে। এগুলি উপেক্ষা করা খুব সহজ, কিন্তু মানুষ, যদি তারা সেখানে না থাকে, তাহলে আপনার টোস্টারে প্লাগ লাগানো একটি আতশবাজিতে পরিণত হতে পারে দেখায় যে আপনি সত্যিই চান না। এই জিনিসগুলি হল পাওয়ার ট্রান্সফরমার, এবং এগুলি মূলত প্ল্যান্ট থেকে আসা পাগল উচ্চ-বিদ্যুৎ এবং আপনার ফ্রিজ এবং ফোনের প্রকৃতপক্ষে প্রয়োজনীয় নিরাপদ জিনিসগুলির মধ্যে অনুবাদকের মতো কাজ করে৷

পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি সাধারণত আমরা যেখানে থাকি সেখান থেকে কয়েকশ মাইল দূরে থাকে, তাই প্রকৌশলীদের এই বড় মাথাব্যথা তারা "তাপ সমস্যা" বলে। তারের রেজিস্ট্যান্স আছে - এটাকে স্লাইডে ঘর্ষণের মতো মনে করুন। আপনি যদি এইভাবে স্বাভাবিক গৃহস্থালী ভোল্টেজ (যেমন 120V) পাঠানোর চেষ্টা করেন, তবে বেশিরভাগ শক্তি আপনার বাড়িতে আসার আগে অকেজো তাপে পরিণত হবে। পুফ - চলে গেছে।

সুতরাং গ্রিডটি চতুর হয়ে ওঠে এবং পাইপের পানির মতো বিদ্যুতের সাথে আচরণ করে। ভোল্টেজ হল চাপ, কারেন্ট আসলে কতটা প্রবাহিত হচ্ছে। সব কিছু না হারিয়ে শক্তিকে সত্যিই অনেক দূর ঠেলে দিতে, তারা ভোল্টেজকে ক্র্যাঙ্ক করে - কখনও কখনও কয়েক হাজার ভোল্ট। এটি একটি বাগানের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ পরিবর্তে একটি ফায়ার পায়ের পাতার মোজাবিশেষ ব্যবহার করার মত: উচ্চ চাপ দীর্ঘ দূরত্বের কাজ সম্পন্ন করে। কিন্তু সেই একই পাগলাটে চাপ তাত্ক্ষণিকভাবে আপনার ল্যাপটপ বা লাইট ভাজবে। সেখানেই ট্রান্সফরমারটি আসে - এটি বড় লাইন থেকে বিপজ্জনক "ফায়ার হোজ" নিয়ে যায় এবং এটিকে আপনার বাড়িতে পরিচালনা করতে পারে এমন মৃদু "বাগানের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ" প্রবাহে পরিণত করে। এবং শান্ত অংশ? এটা শূন্য চলন্ত অংশ সঙ্গে এই সব করে.

দশ-মাইল-লম্বা পায়ের পাতার মোজাবিশেষ দিয়ে আপনার বাগানে জল দেওয়ার কল্পনা করুন৷ জল শেষ হওয়ার সময়, ঘর্ষণ প্রায় সমস্ত চাপ চুরি করে নিয়ে যেত এবং আপনি মূলত কিছুই পাবেন না। বিদ্যুতেরও একই সমস্যা। তারগুলি ইলেক্ট্রনগুলির সাথে লড়াই করে (এটি প্রতিরোধ), এবং আপনি যদি দীর্ঘ দূরত্বে স্বাভাবিক ভোল্টেজ প্রেরণ করেন, তবে এর বেশিরভাগই তাপ হিসাবে পুড়ে যায়।

সমাধান হল একটি ঝরঝরে সামান্য ট্রেড-অফ৷ প্রকৌশলীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে বর্তমান (ইলেকট্রনের প্রকৃত প্রবাহ) যা বেশিরভাগ তাপ তৈরি করে। তাই তারা ভোল্টেজকে সুপার হাই বাড়িয়ে দেয়, যা তাদের একই মোট শক্তি সরবরাহ করার সময় বর্তমান পথকে নিচে নামতে দেয়। এটা আমাদের সকলের জন্য উচ্চ ভোল্টেজ, কম কারেন্ট, কম তাপ, সস্তা বিদ্যুৎ এর মতো।

এই কারণেই সেই বিশাল স্টিলের টাওয়ারগুলি 500,000 ভোল্ট পর্যন্ত বহন করে। এগুলি মূলত উচ্চ-চাপ, কম-বিদ্যুতের জন্য ট্রাফিক হাইওয়ে। অবশ্যই, আপনি চান না যে আপনার দেয়ালের সকেট থেকে এই ধরনের ভোল্টেজ বেরিয়ে আসবে, তাই ট্রান্সফরমারগুলি আপনার বাড়িতে পৌঁছানোর আগেই এটিকে নিচে নামিয়ে দিন।

এখানে মন-ফুঁকানো অংশ: একটি ট্রান্সফরমারের ভিতরে, উচ্চ-ভোল্টেজের তার এবং কম-ভোল্টেজের তারটি আসলে স্পর্শ করে না। তাদের দরকার নেই। 1830-এর দশকে মাইকেল ফ্যারাডে আবিষ্কারের জন্য ধন্যবাদ, বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব মূলত একই মুদ্রার দুটি দিক।

একটি তারের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয় এবং এটি একটি অদৃশ্য টর্নেডোর মতো তার চারপাশে একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। একটি পুকুরে একটি পাথর নিক্ষেপের কথা ভাবুন - পাথরটি এমন তরঙ্গ তৈরি করে যা একটি পাতাকে স্পর্শ না করে কাছাকাছি ভাসমান অবস্থায় নিয়ে যায়৷ যে এখানে কি ঘটে প্রায়.

ট্রান্সফরমারে একটি বড় লোহার কোরের চারপাশে মোড়ানো দুটি পৃথক কয়েল রয়েছে:

বিদ্যুৎ প্রথম কয়েলে ছুটে যায় (প্রাথমিক বলা হয়)।

এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে যা দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং ভেঙে পড়ে।

চলমান চৌম্বক ক্ষেত্রটি পৌঁছে যায় এবং দ্বিতীয় কুণ্ডলীতে (সেকেন্ডারি) ইলেকট্রনকে ধাক্কা দেয়, একটি সম্পূর্ণ নতুন কারেন্ট তৈরি করে।

একে মিউচুয়াল ইন্ডাকশন বলে। এটি তারবিহীনভাবে এক সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে শক্তি জাম্প করতে দেয়। এবং প্রতিটি কয়েলের কতগুলি লুপ আছে তা পরিবর্তন করে, ইঞ্জিনিয়াররা তাদের ইচ্ছামত ভোল্টেজ বাড়াতে বা কমাতে পারে। বেশ চটকদার, তাই না?

একটি খুলুন (নিরাপদভাবে, অবশ্যই) এবং এটি আশ্চর্যজনকভাবে সহজ - তামার তারের মাত্র দুটি স্পুল এবং লোহার চাদরের একটি ভারী স্তুপ। প্রাইমারি উইন্ডিং হল যেখানে পাওয়ার আসে, সেকেন্ডারি হল যেখানে এটি চলে যায়। আয়রন কোর হল নক্ষত্র: এটি চৌম্বক ক্ষেত্রকে আঁকড়ে ধরে এবং প্রায় কোনও ক্ষতি ছাড়াই সরাসরি অন্য কুণ্ডলীতে ফানেল করে। কোর ছাড়া, চুম্বকত্ব বাতাসে বিবর্ণ হয়ে যাবে।

তারের যত বেশি লুপ, প্রভাব তত শক্তিশালী। দুটি কয়েলের মধ্যে বাঁকের সংখ্যা পরিবর্তন করুন এবং বুম - আপনি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করেন। সেকেন্ডারি=ধাপ-উপরে আরও বাঁক। কম বাঁক=ধাপ-নিচে।

এটি অনেকটা বাইকের গিয়ার নাড়াচাড়া করার মতো কাজ করে। যদি প্রাথমিকের মাধ্যমিকের তুলনায় কম বাঁক থাকে, তাহলে ভোল্টেজ বাড়ানো হয় - যা একটি ধাপ- ট্রান্সফরমার (বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ব্যবহৃত)। যদি প্রাইমারিতে আরও বেশি বাঁক থাকে, তাহলে ট্রান্সফরমারের নিচে ভোল্টেজ - ধাপ- নেমে যায় (আপনি খুঁটিতে এবং আপনার চার্জারে যা দেখতে পান)।

বাঁক অনুপাত ঠিক কি ঘটবে তা আপনাকে বলে। মাধ্যমিকের অর্ধেক পালা? ভোল্টেজ অর্ধেক কেটে যায়। এবং শক্তি সংরক্ষণের জন্য ধন্যবাদ, যখন ভোল্টেজ বেড়ে যায়, কারেন্ট কমে যায় (এবং তদ্বিপরীত)। এটি একটি পায়ের পাতার মোজাবিশেষের প্রান্তে আপনার বুড়ো আঙুল রাখার মতন - বেশি চাপ, কিন্তু কম জল বের হচ্ছে।

একটি ট্রান্সফরমারকে একটি নিয়মিত ব্যাটারিতে (DC) লাগান এবং কিছু কার্যকর হবে না - আপনি শুধু একটি গরম তার এবং একটি মৃত ব্যাটারি পাবেন৷ ট্রান্সফরমারদের অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) প্রয়োজন কারণ তারা ক্রমাগত পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে। এসি সেকেন্ডে 60 বার দিক ফ্লিপ করে, যা চৌম্বক ক্ষেত্রকে পাম্প করে রাখে এবং শক্তিকে কয়েল জুড়ে যেতে দেয়।

DC স্থির এবং একমুখী-, তাই চৌম্বক ক্ষেত্রটি প্রথম মুহূর্তের পরে সেখানে বসে। কোন আন্দোলন, কোন আবেশ. এই কারণেই আমাদের পুরো গ্রিড AC তে চলে - এটি ভোল্টেজ উপরে এবং নিচের ধাপে যাওয়ার একমাত্র সহজ উপায়।

আয়রন কোরের একটি বড় দুর্বলতা আছে - এটি বিদ্যুৎও চালায়। স্পন্দিত চৌম্বক ক্ষেত্র লোহার ভিতরে ঘূর্ণায়মান "এডি স্রোত" তৈরি করার চেষ্টা করে যা তাপ হিসাবে শক্তি নষ্ট করে (কখনও কখনও পুরো জিনিসটি গলে যাওয়ার জন্য যথেষ্ট)।

সমাধান? লোহাটিকে সুপার-পাতার মধ্যে স্লাইস করুন, প্রতিটিকে অন্তরণ দিয়ে প্রলেপ করুন, এবং সেগুলিকে স্ট্যাক করুন। চুম্বকত্ব এখনও সূক্ষ্ম মাধ্যমে পায়, কিন্তু সেই এডি স্রোতগুলি ভেঙে যায়। সেকেন্ডে 60 বার - বেশি অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ এবং তাপ ঘটছে এমন ক্ষুদ্র চৌম্বকীয় ফ্লিপ থেকে হিস্টেরেসিস ক্ষতিও রয়েছে।

বড় ট্রান্সফরমারগুলি বিশেষ তেলের ট্যাঙ্কে বসে যা সবকিছু ঠান্ডা করে (যেমন রেডিয়েটর) এবং অতিরিক্ত নিরোধক যোগ করে। সেই কম্বো এই কারণেই এই জিনিসগুলি কয়েক দশক ধরে চলতে পারে।

একটি হাইড্রো ড্যামে, সম্ভবত 20,000 ভোল্টে বিদ্যুৎ আসে। একটি বিশাল ধাপ-উপরের ট্রান্সফরমার এটিকে 230,000 ভোল্ট বা তার বেশি পর্যন্ত ক্র্যাঙ্ক করে যাতে এটি অনেক কিছু না হারিয়ে দীর্ঘ দূরত্ব ভ্রমণ করতে পারে।

শহরের প্রান্তে, সাবস্টেশন ট্রান্সফরমারগুলি এটিকে প্রায় 13,000 ভোল্টে ফেলে দেয়। তারপর মেরুতে ধূসর ক্যান (বা উঠানের সবুজ বাক্স) আপনার বাড়ির জন্য এটিকে 120/240 ভোল্টে নামিয়ে আনে। অবশেষে, আপনার ফোন চার্জার এটিকে আবার 5 বা 12 ভোল্টে নামিয়ে দেয়।

আপনার স্ক্রিনে পৌঁছানোর আগে সেই বিদ্যুৎ চার বা পাঁচবার "সাজাজ" পরিবর্তন করে। আপনি এটা সম্পর্কে চিন্তা যখন সুন্দর বন্য.

এই বাক্সগুলিকে হাজার হাজার ভোল্ট আটকে রাখতে হবে, তাই তারা শক্তিশালী নিরোধক এবং উপরে সেই পাঁজরযুক্ত সিরামিক বিটগুলি ব্যবহার করে যাতে বিদ্যুতকে যেখানে লাফ দেওয়া উচিত নয় সেখানে বন্ধ করতে। তাপ হল ধীর শত্রু - ভারী ভার বা গরম গ্রীষ্ম তাপমাত্রাকে খুব বেশি ঠেলে দিতে পারে এবং তেলকে ক্ষয় করতে পারে।

যখন নিরোধক শেষ পর্যন্ত ব্যর্থ হয়, আপনি কখনও কখনও একটি উচ্চ শব্দ শুনতে পান (ট্যাঙ্কের ভিতরে একটি ছোট বজ্রপাতের মতো) এবং আশেপাশের কিছু অংশ অন্ধকার হয়ে যায়। কাঠবিড়ালি, বজ্রপাত বা ওভারলোড স্বাভাবিক সন্দেহভাজন। এখনও, মৌলিক নকশাটি 100 বছরেরও বেশি সময়ে পরিবর্তিত হয়েছে কারণ এটি খুব ভাল কাজ করে।

পরের বার যখন আপনি সেই গুঞ্জন বাক্সগুলির মধ্যে একটি দেখতে পাবেন, এটিকে একটু সম্মান দিন। এটি আমাদের আধুনিক বিশ্বকে নিরাপদে এবং দক্ষতার সাথে চলমান রাখতে বিদ্যুত এবং চুম্বকত্বের মধ্যে "অদৃশ্য হ্যান্ডশেক" ব্যবহার করে কিছু গুরুতরভাবে দুর্দান্ত পদার্থবিদ্যা - করছে৷

এমনকি AI ডেটা সেন্টার এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য ট্রান্সফরমারগুলি থেকে আজকের পাগল চাহিদার সাথেও, মূল ধারণাটি এখনও একই মার্জিত কৌশল যা আমরা এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে ব্যবহার করে আসছি। গ্রিড শুধু তার নয় - এটি চুম্বকীয় গিয়ারের একটি গুচ্ছ যা নীরবে শক্তি স্থানান্তর করে যাতে আপনি বাড়িটি উড়িয়ে না দিয়ে আপনার ফোন চার্জ করতে পারেন৷

এখনই যোগাযোগ করুন