ヒューズとトランスに関する質問

質問

ヒューズの役割はAC100Vの電源が短絡したときに、大電流が流れるのを防ぐために使われるということは分かるのですが、
これはつまり機器を守るためではなく、ブレーカーが落ちたり、火事になることを防ぐために用いられると考えて良いのでしょうか？
しかし、ヒューズが入っている装置と入っていない装置があるのはなぜなのでしょうか？
例えば掃除機とか液晶モニターとか身の回りの機械にはヒューズが使われていないものがたくさんあります。
この違いを教えて下さい。

それとトランスに関してですが、ある本に
「一般に使うのは商用電源なので、50Hzか60Hzとなり周波数が低いのと、電流容量が大きいことから大型のトランスとなります。」
と書かれてあるのですが、トランスの変換率にはACの周波数は関係してくるのは本当なのでしょうか？
それとトランスの電圧の変換率は巻き数の比で決まるわけですが、これの絶対値はどうやって決めるのでしょうか？
100本と200本にするか1000本と2000本にするかはどうやって決めれば良いのでしょうか？

よろしくお願い致します。

回答No.3

foobar · ベストアンサー

＃１お礼欄、変圧器に関して
詳細は、電気機器設計の教科書を見ていただくのが良いかと思います。
概略は、
最大磁束密度Bm、断面積Sの鉄心で正弦波状の磁束を通そうとすると、
φ=BmSsin(2πft)の磁束まで通せます。
このとき、鉄心に巻いたコイル1ターンあたりの電圧(最大の正弦波電圧）は
e=dφ/dt=2πf*Bm*S*cos(2πft)=Vm cos(2πft)
になります。
つまり、1ターンあたり印加できる正弦波電圧(ピーク値）の最大値は
Vm=2πf*Bm*S　で制限されます。

回答No.2

yamame17gou

機器の保護（機能、部品、配線）と他への損失（事故、火災その他）防止目的。
安全対策された掃除機等のモータ巻線には温度ヒューズが、その他、製造物責任等、成熟社会に於いて安全対策はメーカーの基本思想です。

回答No.1

foobar

巻き線1ターンあたりの電圧は、最大磁束（鉄芯の断面積と材質で決まる最大磁束密度）と周波数で決まります。このため、鉄芯と周波数が決まると1ターンあたりの電圧が決まって、必要なターン数が決まります。

周波数が低いと、同じ電圧を出すために必要な磁束が増えて、鉄芯（の断面積）が必要になり、寸法が大きくなります。
ターンあたりの電圧を抑えるために巻数を増やすと、こんどはコイル巻き線の断面積が大きくなり、やはりトランスの寸法が大きくなります。

ヒューズ
一見使われていないように見えても、内部にはヒューズ（あるいはヒューズに相当する、過電流で切れる部品）が組み込まれていることが多いです。

お礼

回答ありがとうございます。

>巻き線1ターンあたりの電圧は、最大磁束（鉄芯の断面積と材質で決まる最大磁束密度）と周波数で決まります。このため、鉄芯と周波数が決まると1ターンあたりの電圧が決まって、必要なターン数が決まります。

というところについてなのですが、具体的に計算方法を教えて下さい。
或いは書かれてある書籍を教えて頂くだけでも構いません。

ヒューズに関してですが、例えばACアダプタみたいな普通ではあけることのないようなところにも入っていることがあるということなのでしょうか？

お願い致します。