* 励磁電流が「0」である理想的な変圧器を想定しています。

変圧器は、

交流電圧の電圧を簡単に変更するための装置です。
変圧器を使用すると、交流電源の電圧を簡単に変えることができます。
しかし、直流電源の場合は、このように電圧を簡単に変更することは困難です。

変圧器は、1次コイルと2次コイルで構成されています。
1次コイルに交流電源が加わると、磁場の変化が生じて2次コイルに2次電圧が誘導されます。
一般的に、変圧器は、コイル内に鉄心を入れて製作します。コイル内に鉄心を入れると磁界は、鉄心に集中して磁界の変化に、より敏感に反応するようになります。

上の写真は、家庭用アダプタに多く含まれている小型変圧器(パワートランス)です。
家庭用110V電源を接続すれば、それぞれ3〜12Vに落とした交流電圧を得ることができます。
変圧器の内部にはコイルが密巻かます。

トランスの電圧変化

変圧器は、1次コイルと2次コイルの巻き回数に応じて電圧を自由に変えることができます。
2次コイルに誘導される電圧は、次のの法則に従います。

\[ V_1 : V_2 = N_1 : N_2 = \frac{1}{I_1} : \frac{1}{I_2} \]

V : 電圧
N : 巻き回数
I : 電流

電圧を上げてくれる、昇圧変圧器はまるで無料でエネルギーを得るように見えることができます。
しかし、電圧が高くなると、最大で流れることができる電流が減るので、全体のエネルギーの利点はありません。

次の写真は、電柱にぶら下がっ変圧器です。

この変圧器は、変電所から供給された3,300Vを家庭用の110Vに下げます。
内部にはコイルが巻かれており、コイルの間には、油が満たされています。
電柱にこのように高電圧が供給される理由は、電源電圧を高く上げると電流を下げることができるからです。電流が弱くなる導線(電線)の太さを薄くすることも、導線を介して無駄なエネルギーも削減することができます。