変圧器
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
右図のように鉄芯に2本の導線を巻きつけたものを変圧器と言う。
外部から交流電圧を加えて電流を流す側の導線を1次側、他方の導線を2次側と言う。
1次側の巻き数を
，2次側の巻き数を
，1次側に加える交流電圧を
，2次側に発生する交流電圧を
とすると、
が成立する。
鉄芯から外部に磁束が漏れ出ないような理想的な変圧器では、1次側の交流電流を
，2次側の交流電流を
として、
エネルギー保存則：
が成立する。
ある時刻に1次側に流れる交流電流，交流電圧の瞬時値を
，
(交流を参照)，1次側コイルの長さをl，鉄芯の透磁率をμ，断面積をSとします。
この時刻において1次側コイル内に発生している磁界の大きさHは、
(電流の作る磁界を参照)
１次側コイル内の磁束密度Bは、
1次側コイルを貫く磁束Φは、
電磁誘導の法則より、1次側コイルの電圧の瞬時値
は、
･･･①
1次側コイルに発生する磁束Φが漏れることなく2次側コイルを通過するとして、電磁誘導の法則より、2次側コイルの電圧の瞬時値
は、
･･･②
①÷②より、
電圧の実効値
，
についても、
また、①，②より、1次側と2次側で振幅の比が巻き数の比になるだけで、電圧の位相はそろっていることがわかります。
1次側コイルの自己インダクタンスをL，1次側コイルと2次側コイルの相互インダクタンスをMとすると、①より、
，②より、
よって、
が成り立ちます。
鉄芯から外部に磁束が漏れ出さず、コイルの導線の抵抗が無視できるような、理想的な変圧器では、1次側に加えられている電力は全て2次側に伝えられ、エネルギー保存則が成立します。つまり、1次側、2次側の交流電流の実効値を
，
として、1次側の電力
と2次側の電力
は等しくなります。つまり、
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
物理基礎事項TOP 物理TOP TOPページに戻る
【広告】ここから広告です。ご覧の皆さまのご支援ご理解を賜りたく、よろしくお願いいたします。
【広告】広告はここまでです。
各問題の著作権は
出題大学に属します。©2005-2023(有)りるらる 苦学楽学塾 随時入会受付中！理系大学受験ネット塾苦学楽学塾(ご案内はこちら)ご入会は、
まず、こちらまでメールを
お送りください。 
