December 30, 2025
トランスとは？
さまざまな用途で異なる電圧が必要です。たとえば、住宅照明には220V、産業用安全照明には36Vが使用され、溶接機には調整可能な電圧が必要です。これらはすべてトランスによって実現されています。一次コイルと二次コイルの巻数比を調整することにより、トランスは高電圧を必要なレベルに降圧できます。逆に、長距離送電では、線路損失を最小限に抑えるために、電圧が数千ボルト、さらには数万ボルトに昇圧されます。これもトランスの重要な機能です。
インピーダンス整合
電子機器における一般的な用途は、インピーダンス整合です。回路の出力と入力を適切に接続するために、トランスがよく使用されます。たとえば、古いオーディオシステムでは、スピーカーの高インピーダンスをアンプの出力に合わせるために出力トランスが必要でした。したがって、トランスは日常生活と産業生産の両方で不可欠です。
主要コンポーネントと動作原理
一次コイル（一次巻線）：これは、入力AC電圧（U1）が印加されるコイルです。そこを流れる交流（I1）は、鉄心に変化する磁束を生成します。
動作原理：この交流磁束は、一次巻線と二次巻線の両方を結合します。電磁誘導によれば、起電力（電圧）が各巻線に誘導されます。この誘導電圧の大きさは、コイルの巻数に比例します。したがって、巻数の多い側は電圧が高く、巻数の少ない側は電圧が低くなります。トランスの二次側が開いている（無負荷状態）場合、一次電圧と二次電圧の比率は、それぞれの巻数の比率に等しくなり、電圧変換が実現されます。
二次コイル（二次巻線）：これは、一次電流によって生成された変化する磁束により電圧が誘導されるコイルです。あるコイル内の変化する電流は、近くの磁気的に結合されたコイルに電圧を誘導します。
鉄心（磁心）：コアの機能は、2つのコイル間の磁気結合を集中させ、強化することです。渦電流とヒステリシスによるエネルギー損失を最小限に抑えるために、コアは通常、薄く絶縁されたケイ素鋼のラミネーションで構成されています。コイル自体は、絶縁された銅またはアルミニウム線で巻かれており、一次巻線と二次巻線の間には直接的な電気的接続はありません。
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