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住宅や建物が発電所の電気をどのように使用するのか疑問に思ったことがあるなら、高圧電流を家電で使用するものに変換する配電網の変圧器について学ぶ必要があります。これらのトランスフォーマーは、ほとんどのタイプのトランスフォーマーでシンプルなデザインを使用しますが、それらがどのように構築されているかに基づいて入力電圧をどの程度変化させるかは大きく異なります。
トランス巻線式
送電網配電システムに使用される変圧器は、さまざまな領域の磁気コアに巻かれたコイルを使用する単純な設計に従います。
ワイヤーのこれらのコイルは入って来る流れを取り、それに応じて電圧を変えます トランス巻数比、 Np/ Ns Vとなる。= Vですp/ Vs 一次コイルと二次コイルの巻き数 Np そして Ns、それぞれ、一次コイルと二次コイルの電圧 Vp そして Vs、それぞれ。
この トランス巻線式 は、変圧器が入力電圧を変更する割合と、コイルの巻線の電圧がコイル自体の巻線数に正比例することを示します。
この式は「比率」と呼ばれますが、実際には比率ではなく分数であることに注意してください。たとえば、変圧器の1次コイルに1つの巻線があり、2次コイルに4つの巻線がある場合、これは1/4の端数に相当します。つまり、変圧器は1/4の値で電圧をカットします。しかし、比率1：4は、何かの1つに対して、他の4つがあることを意味します。これは、常に分数と同じことを意味するわけではありません。
変圧器は電圧を増減できるため、 ステップアップ または 降圧 実行するアクションに応じたトランスフォーマー。これは、変圧器の巻数比が常に正であることを意味しますが、昇圧変圧器の場合は1を超えるか、降圧変圧器の場合は1未満になる可能性があります。
トランス巻線の式は、一次巻線と二次巻線の角度が互いに同相の場合にのみ有効です。これは、順電流と逆電流の間で前後に切り替わる特定の交流（AC）電源について、この動的プロセス中に一次および二次巻線の両方の電流が互いに同期していることを意味します。
変圧器の巻数比が1で、電圧を変えない変圧器もありますが、代わりに、異なる回路を互いに分割したり、回路の抵抗をわずかに変えたりするために使用されます。
トランス設計電卓
トランスフォーマーの特性を理解して、トランスフォーマーの設計方法がトランスフォーマー自体の構築方法を決定する方法として考慮すべきことを決定できます。
トランスの1次巻線と2次巻線は互いに分離されていますが、1次巻線はインダクタンスの方法により2次巻線に電流を誘導します。 AC電源が一次巻線に送られると、電流が巻線に流れ、相互インダクタンスと呼ばれる方法で磁場を生成します。
トランス巻線方式と磁気
磁場 移動する荷電粒子にどの方向に、どのように強い磁気が作用するかを説明しています。このフィールドの最大値は dΦ/ dt 、の変化率 磁束 Φ 短い期間にわたって。
フラックスは、長方形の領域などの特定の表面領域を流れる磁場の量の測定値です。トランスでは、磁力線は、ワイヤが巻かれている磁気コイルから外側に送られます。
磁束は両方の巻線をリンクし、磁場の強度は電流の量と巻線の数に依存します。これにより、 トランス設計電卓 これらのプロパティが考慮されます。
ファラデーのインダクタンスの法則は、材料に磁場がどのように誘導されるかを記述し、どちらの巻線による電圧も誘導することを規定しています V = N xdΦ/ dt 一次巻線または二次巻線のいずれか。これは通常、誘導起電力（emf).
磁束の変化を短時間で測定する場合、次の値を取得できます。 dΦ/ dt それを使用して計算します emf。磁束の一般式は Φ=磁場_BのBAcos_θ、フィールド内の平面の表面積 A 磁力線と領域に垂直な方向との間の角度 θ.
トランスの磁気コアの周りの巻線の形状を考慮して、次のように磁束を測定できます。 Φ = Φ最大 xsinωt AC電源の場合 ω は角周波数（2πf 周波数用 f）および Φ最大 は最大フラックスです。この場合、頻度 f 1秒間に特定の場所を通過する波の数を指します。エンジニアは、現在の積に巻線の巻数を掛けたものを「アンペアターン、」コイルの磁化力の尺度。
トランス巻線計算機の例
トランスの巻線がその使用にどのように影響するかの実験結果を比較したい場合、観測された実験特性をトランス巻線計算機の特性と比較できます。
ソフトウェア会社のMicro Digitalは、Standard Wire Gauge（SWG）またはAmerican Wire Gauge（AWG）を計算するためのオンライントランス巻線計算機を提供しています。これにより、エンジニアは適切な太さのワイヤを製造できるため、目的に必要なワイヤの電荷を運ぶことができます。トランス計算機のターンは、巻線の各ターンを通して個々の電圧を教えてくれます。
製造会社のFlex-Coreのような他の計算機では、負荷定格、公称二次電流、変流器とメーター間の配線長、および入力負荷を入力すると、さまざまな実際のアプリケーションの配線サイズを計算できますメーター。
変流器は、一次巻線の電流に比例する二次巻線にAC電圧を供給します。これらのトランスは、実際の電流を監視する簡単な方法を使用して、高電圧電流を低い値に減らします。負担となるのは、測定器自体に流れる電流に対する測定器自体の抵抗です。
Hyperphysicsは、変圧器設計計算機または変圧器抵抗計算機として使用できるオンラインの変圧器電力計算インターフェイスを提供します。それを使用するには、供給電圧周波数、一次巻線インダクタンス、二次巻線インダクタンス、一次巻線数、二次巻線数、二次電圧、一次巻線抵抗、二次巻線抵抗、二次巻線負荷抵抗、および相互インダクタンス。
相互インダクタンス M 二次コイルの負荷の変化が一次コイルを流れる電流に及ぼす影響を説明します emf = -MΔI1/Δt 一次コイルを流れる電流の変化 ΔI1 時間の変化 Δt.
オンラインの変圧器巻線計算機は、変圧器自体について推測します。トランスフォーマー全般の理論と原理を理解できるように、各Webサイトが主張する値をどのように計算するかを必ず確認してください。それらが変圧器の物理学から得られる変圧器巻線式にどれだけ近いかは、これらの特性に依存します。