トランス巻数比の計算方法

家庭内のほとんどの家電製品の交流（AC）は、変圧器を使用して直流（DC）を送る電力線からのみ供給されます。 回路を流れる可能性のあるさまざまな種類の電流すべてを通じて、これらの電気現象を制御する力を持つことが役立ちます。 回路の電圧を変更する際のすべての用途において、トランスは巻数比に大きく依存しています。

トランスの巻数比の計算

トランスの巻数比は、式TR = Np / Nsによって、1次巻線の巻数を2次巻線の巻数で割ったものです。 この比率は、一次巻線の電圧を二次巻線の電圧で割ったものにも等しく、Vp / Vsで与えられます。 一次巻線とは、変圧器の電荷の流れに応答して磁場を誘導する回路要素である電力供給インダクタを指し、二次巻線は電力供給されていないインダクタです。

これらの比率は、式ΦP=ΦSによって、1次巻線の位相角が2次巻線の位相角に等しいという仮定の下で成り立ちます。 この一次および二次位相角は、トランスの一次および二次巻線の順方向と逆方向を交互に切り替える電流が互いに同期する方法を示します。

トランスで使用されるAC電圧源の場合、入力波形は正弦波で、正弦波が生成します。 トランスの巻数比は、電流が一次巻線から二次巻線に流れる際にトランスを介して電圧がどれだけ変化するかを示します。

また、これらの式の「比率」という言葉は、実際の比率ではなく小数を指すことに注意してください。 1/4の端数は、比率1：4とは異なります。 1/4は、4つの等しい部分に分割された全体のうちの1つの部分ですが、1：4の比率は、何かの1つに対して、他の4つがあることを表します。 トランスの巻数比の「比率」は、変圧器の比率式の比率ではなく小数です。

トランスの巻数比は、トランスの一次および二次部分に巻かれたコイルの数に基づいて電圧が取るわずかな差を明らかにします。 5つの一次巻線コイルと10の二次巻線コイルを備えた変圧器は、5/10または1/2で与えられるように電圧源を半分にカットします。

これらのコイルの結果として電圧が増加するか減少するかは、変圧比の式によって、昇圧トランスまたは降圧トランスを決定します。 電圧を上げたり下げたりしない変圧器は、インピーダンス、電流に対する回路の抵抗を測定できる、または単に異なる電気回路間の断線を示すことができる「インピーダンス変圧器」です。

トランスフォーマーの構築

トランスのコアコンポーネントは、鉄心の周りを包む2つのコイル（1次コイルと2次コイル）です。 トランスの強磁性コアまたは永久磁石で作られたコアも薄い電気絶縁スライスを使用するため、これらの表面はトランスの一次コイルから二次コイルに流れる電流の抵抗を減らすことができます。

変圧器の構造は、一般に、できるだけ少ないエネルギーを失うように設計されます。 一次コイルからの磁束のすべてが二次コイルに流れるわけではないため、実際には損失が発生します。 また、変圧器は渦電流、電気回路の磁場の変化によって生じる局所的な電流によりエネルギーを失います。

トランスは、2つの別々の部分に巻線を備えた磁化コアのこのセットアップを使用して、一次巻線を流れる電流からコアを磁化することにより電気エネルギーを磁気エネルギーに変換するため、その名前が付けられました。

次に、磁気コアが二次巻線に電流を誘導し、磁気エネルギーを電気エネルギーに変換します。 つまり、変圧器は常に入力AC電圧源で動作し、一定の間隔で電流の順方向と逆方向を切り替えます。

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