概念と仕組み
交流電流が主コイルに流れると、鉄芯内の磁束が変化し、副コイルに起電力（EMF）を誘導します。コイル間の直接的な電気的接続がなくても、エネルギーを伝達することができます。
もし、コイルの各表面を流れる電流の変化率が等しい場合、より多くの巻数を持つコイルで誘導電圧は大きくなります。電圧を増加させると、同じ電力の出力に対して、より小さい出力電流が得られます。
関係式と成立条件
理想的なトランスフォーマーは、V₂/V₁=N₂/N₁を満足し、入力電力と出力電力が等しくなります。効率（η）を用いて、Pout=ηPinという式で表され、電圧比と電力の伝送効率は異なる量です。
一定の直流電流は、定常状態において、継続的に変化する磁束を生み出さない。実際の変圧器の動作は、コアの飽和、漏洩磁束、および巻線の損失によって影響を受ける。
仮想実験で読み取る変化
理想変圧器では電圧比が巻き数比となり、入力電力と出力電力が等しくなります。
直流入力電流、過熱、切り替え過渡は扱いません。効率損失は入力電力だけに反映します。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
V₂/V₁ = N₂/N₁ · Pout = ηPin
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| N₁, N₂ | 一次・二次巻数 | 回 |
| V₁, V₂ | 各コイルの電圧 | V |
| η | 電力伝達効率 | 0~1 |
例で確かめる
出力1.152 W・効率90%のとき入力電力はいくら？
1.28 W
よくある誤解
- 電圧をトランスで増加させた場合、入力された電圧よりも大きい新しい電力は生じない。