変圧器の仕組み

変圧器は一次コイルに流した電流を電磁誘導によって二次コイルにも流し、コイルの巻数(抵抗)により電圧が変わる。そしてその二次コイルの電流を使う。ということであってますか？

No.1 ベストアンサー 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/06/23 16:01

違うな。

1次側に電圧をかけると1次コイルに電流が流れる。
↓
鉄芯に磁束が形成され2次側に伝わる。
↓
2次側のコイルに電磁誘導で電圧が発生する。
↓
2次側に負荷をつなぐと電圧がかかっているので電流が流れる。

となります。
電磁誘導で発生するのは電圧であり電流ではありません。
電圧は2次コイルを貫く磁束の大きさの時間微分で決まりますが、磁束の大きさは磁束密度と断面積と巻き数の積となるため電圧は巻き数に比例するようになります。

変圧比が電圧比と等しくなる理由は、鉄芯を貫く磁束が起こす電磁誘導は2次側だけでなく1次側にも発生していることから説明できます。
1次側に発生する起電力はほぼ1次コイルに印加した電圧に等しくなります。(1次側のコイルのインピーダンスはかなり低いため逆起電力で打ち消さないととんでもない大電流が流れます。逆起電力で印加した電圧をほとんど打ち消されてしまうのです)
この1次側の逆起電力は磁束密度と断面積と巻き数の積に比例しますが、磁束密度と断面積の積は2次側と同じになりますので逆起電力は巻き数に比例することになります。
以上のことから
1次側の逆起電圧(≒1次側の印加電圧)＝磁束密度x断面積x1次側巻き数
2次側の起電圧＝磁束密度x断面積x2次側巻き数
であり、磁束密度x断面積は1次と2次で等しいため、
1次側の印加電圧:2次側の起電圧=1次側巻き数：2次側巻き数
となります。

この回答へのお礼

軽い気持ちで質問したのですが、そんな複雑な仕組みなのですね。
何回も読み返してしまいました。
ご丁寧に教えていただきありがとうございました(*^^*)

お礼日時：2017/06/24 16:45