変圧器の計算
変圧器の計算は、一次電圧と巻数から行います。230 V、巻数1,000対52なら、二次電圧は11.96 Vです。巻数比、電流、損失もあわせて表示します。
計算例：求めるもの: 二次電圧 U₂ · 一次電圧 U₁ 230 V · 一次巻数 N₁ 1,000 · 二次巻数 N₂ 52 · 二次側の負荷電流 I₂ 5 A · 効率 95 % → 結果：二次電圧 U₂ = 11.96 V。出典：Wikipedia – Transformator (Übersetzungsverhältnis, Ersatzschaltbild)。更新日：
計算方法
理想的な変圧器では、電圧の比は巻数の比に等しくなります。U₁ : U₂ = N₁ : N₂ です。N₁ / N₂ を巻数比といいます。電流は逆の比になり、I₁ : I₂ = N₂ : N₁ です。損失を除けば電力は変わらないためです。
計算のしかた
二次電圧は U₂ = U₁ · N₂ / N₁ です。230 V、1,000 : 52なら11.96 Vです。逆に、一次巻数1,000、230 Vで二次電圧12 Vにするには、ちょうど52.17回の巻数が必要で、丸めると52回です。負荷電流I₂があると、出力電力は P₂ = U₂ · I₂、入力電力は P₁ = P₂ / η、一次電流は I₁ = P₁ / U₁ になります。その差が損失で、鉄心や巻線で熱になります。
実用上のポイント
「1 Vあたりの巻数」は鉄心の断面積と品質で決まり、鉄心が飽和するかどうかに関わります。小型の電源トランスでは、1 Vあたり4〜8回ほどが多いです。トランスの正確な設計は、メーカーに任せるのが確実です。
- 降圧トランスの巻数比は1より大きく、昇圧トランスは1より小さくなります。
- 降圧では、一次電流は二次電流より小さくなります。
- 三相変圧器でも、各相で同じ比が成り立ちます。
よくある質問
変圧器の二次電圧はどう計算しますか。
U₂ = U₁ · N₂ / N₁ です。230 V、一次1,000回、二次52回なら11.96 Vです。
一次電流はどう計算しますか。
二次側の電力から求めます。I₁ = U₂ · I₂ / (η · U₁) で、12 V、5 A、効率95 %、230 Vなら約0.27 Aです。
巻数比とは何ですか。
N₁ / N₂ は、電圧が何倍に下がる（1より大きい）か、上がる（1より小さい）かを表します。電流は逆の比で変わります。
出典・根拠
- Wikipedia – Transformator (Übersetzungsverhältnis, Ersatzschaltbild)
- Wikipedia – Transformer (ideal transformer equation)
更新日： · 編集方針
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