$90 \%$ કાર્યક્ષમતા ધરાવતું એક ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ટ્રાન્સફોર્મર $10$ ઘરોની વસાહતને પાવર પૂરો પાડે છે. તમામ $10$ ઘરોમાં એકસાથે ઇલેક્ટ્રિકલ ઓવન ચાલે છે,જે દરેક $220 \ V$ ની લાઇનમાંથી $20 \ A$ પ્રવાહ ખેંચે છે. ટ્રાન્સફોર્મરમાં ગરમી સ્વરૂપે વ્યય થતો પાવર કેટલો હશે ($kW$ માં)?

ટ્રાન્સફોર્મર એટલે શું? તેનો સિદ્ધાંત લખો અને તેની રચના સમજાવો.

વોલ્ટેજને લાંબા અંતર સુધી પ્રસારિત કરવા માટે કયા ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે અને શા માટે?

એક ટ્રાન્સફોર્મરમાં પ્રાથમિક ગૂંચળામાં $500$ આંટા અને ગૌણ ગૂંચળામાં $10$ આંટા છે,જે $10\, \Omega$ ના લોડ સાથે જોડાયેલ છે. જ્યારે ગૌણ ગૂંચળામાં વોલ્ટેજ $50\, V$ હોય,ત્યારે પ્રાથમિક ગૂંચળામાં વહેતો પ્રવાહ શોધો. ($A$ માં)

$220 \; V$ પર $800 \; kW$ વિદ્યુત પાવરની માંગ ધરાવતું એક નાનું શહેર $440 \; V$ પર પાવર ઉત્પન્ન કરતા વિદ્યુત પ્લાન્ટથી $15 \; km$ દૂર આવેલું છે. પાવર લઈ જતા બે વાયરની લાઇનનો અવરોધ $0.5 \; \Omega/km$ છે. શહેરને સબ-સ્ટેશનમાં $40,000-220 \; V$ ના સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા પાવર મળે છે.
$(a)$ ઉષ્મા સ્વરૂપે થતો લાઇન પાવર વ્યય શોધો.
$(b)$ જો લીકેજને કારણે પાવર વ્યય નગણ્ય હોય,તો પ્લાન્ટે કેટલો પાવર પૂરો પાડવો જોઈએ?
$(c)$ પ્લાન્ટ પરના સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મરનું લક્ષણ જણાવો.
(લીકેજ વ્યયને અવગણો). આથી,સમજાવો કે શા માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સમિશન પસંદ કરવામાં આવે છે?

$220 \; V$ પર $800 \; kW$ વિદ્યુત પાવરની માંગ ધરાવતું એક નાનું શહેર,$440 \; V$ પર પાવર ઉત્પન્ન કરતા વિદ્યુત પ્લાન્ટથી $15 \; km$ દૂર આવેલું છે. પાવર લઈ જતા બે વાયરની લાઇનનો અવરોધ $0.5 \; \Omega/km$ છે. શહેરને આ લાઇનમાંથી પાવર,શહેરમાં આવેલા સબ-સ્ટેશનમાં $4000-220 \; V$ ના સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા મળે છે.
$(a)$ ઉષ્મા સ્વરૂપે થતો લાઇન પાવર લોસ અંદાજો.
$(b)$ લીકેજને કારણે પાવર લોસ નહિવત છે તેમ ધારીને,પ્લાન્ટે કેટલો પાવર સપ્લાય કરવો જોઈએ?
$(c)$ પ્લાન્ટ પરના સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મરનું વર્ણન કરો.