तांबे की हानि

ताँबा की हानि वह शब्द है जो प्रायः ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स या अन्य विद्युत उपकरणों के विद्युत कंडक्टरों में विद्युत धाराओं द्वारा उत्पन्न गर्मी को दिया जाता है। तांबे की हानि ऊर्जा का एक अवांछनीय हस्तांतरण है, जैसे कि कोर हानि है, जो आसन्न घटकों में प्रेरित धाराओं के परिणामस्वरूप होता है। इस शब्द इस बात की परवाह किए बिना लागू किया जाता है कि घुमावदार तांबे या किसी अन्य कंडक्टर से बने हैं,, जैसे कि अल्युमीनियम ।इसलिए घुमावदार हानि शब्द को प्रायः पसंद किया जाता है। लोड हानि शब्द का उपयोग बिजली वितरण में जनरेटर और उपभोक्ता के बीच खोई गई बिजली के भाग का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो लोड पावर से संबंधित है (उसके वर्ग के आनुपातिक है), नो-लोड हानि के विपरीत।

गणना
जूल हीटिंग के परिणामस्वरूप तांबे की हानि होती है और इसलिए इसे जूल के प्रथम नियम के संदर्भ में इसे आई स्क्वायर आर लॉस भी कहा जाता है। इसमें कहा गया है कि प्रत्येक सेकंड या शक्ति (भौतिकी) खोने वाली ऊर्जा, घुमावदार के माध्यम से धारा के वर्ग (बीजगणित) के रूप में और कंडक्टरों के विद्युत प्रतिरोध के आनुपातिकता (गणित) में बढ़ जाती है।


 * $$\mbox{Copper Loss} \propto I^2 \cdot R$$

जहां आई कंडक्टर में प्रवाहित होने वाली धारा है और आर कंडक्टर का प्रतिरोध है। एम्पेयर  में आई और ओम में आर के साथ, गणना की गई बिजली हानि वाट में दी गई है।

जूल हीटिंग में 1.0 के प्रदर्शन का गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक विद्युत शक्ति 1 वाट को 1 जूल हीटिंग में परिवर्तित किया जाता है। इसलिए, तांबे की हानि के कारण खोई गई ऊर्जा है:


 * $$\mbox{Copper Loss} = I^2 \cdot R \cdot t$$

जहां टी सेकंड में समय होता है, धारा बनी रहती है।

आवृत्ति का प्रभाव
कम-आवृत्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए, कम-प्रतिरोधकता धातुओं से बने बड़े क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र वाले कंडक्टरों को नियोजित करके बिजली हानि को कम किया जा सकता है।

उच्च-आवृत्ति धाराओं के साथ, निकटता प्रभाव (विद्युत चुंबकत्व) और त्वचा प्रभाव के कारण धारा कंडक्टर में असमान रूप से वितरित हो होता है, जिससे इसका प्रभावी प्रतिरोध बढ़ जाता है, और हानि की गणना अधिक कठिन हो जाती है।

लिट्ज़ तार एक प्रकार का तार है जिसका निर्माण धारा को समान रूप से वितरित करने के लिए किया जाता है, जिससे जूल हीटिंग कम हो जाती है।

तांबे की हानि कम करना
अन्य उपायों के अतिरिक्त, एक विशिष्ट औद्योगिक प्रेरण मोटर की विद्युत ऊर्जा दक्षता में स्टेटर घुमावदार में विद्युत हानि को कम करके सुधार किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर, घुमावदार तकनीक में सुधार करके, और तांबे जैसे उच्च विद्युत चालकता वाली सामग्री का उपयोग करके)। पावर ट्रांसमिशन में, वोल्टेज को धारा को  कम करने के लिए बढ़ाया जाता है जिससे बिजली की हानि कम हो जाती है।

बाहरी संबंध

 * Reduction of copper losses