変圧器の巻線について

質問

変圧器の入力電圧と出力電圧の関係式に
V2=(N2/N1)V1
というのがあるのですが、これは出力電圧は一次側と二次側の巻数に依存することを表わしていると思います。
変圧器は磁界が発生することにより出力が得られるものだと思うのですが、
極端な話一次側を１回だけ巻いて二次側を50回巻いた場合でも50倍の出力は得られるのでしょうか？
これでは一次側の巻数が少なすぎて、うまく変圧できないように感じるのです。
同じ出力を得たいのなら一次側をせめて10回巻いて、二次側を500回巻いたほうがいいような気がします。
よろしければどなたかご回答くださるようお願いします。

回答No.4

Denkigishi · ベストアンサー

一次側の巻線も二次側の巻線も、電圧と電流に見合うものにしなければなりません。
電圧が低ければ巻線数も少なくていいし、電圧が高ければ多く捲く必要があります。巻線の断面積も電流の大きさに合っていなければなりません。
変圧器の巻線の役割に必要なのはアンペアターン[AT]つまり電流×捲数ですから、[A]が大きければ[T]は小さくてもいいのです。
電圧が極端に低い場合は１回捲きも有りです。これは変圧器ではなく変流器（CT）ですが、幹線に使うような貫通型のCTだと一次は１回です。
変圧器と変流器では使用目的は全く違いますが、電磁現象としての原理は全く同じことです。
なお、鉄心は、電圧×電流　に見合う大きさが必要です。

回答No.3

tetsumyi

fooberさんが書いておられるとおり変圧器の設計はきちんと計算をしなければいけません。

変圧器のコア鉄心には磁気飽和がありますから電圧と巻き数に対して充分な断面積が必要になります。
巻き数が少ないと電圧に対して磁束による逆起電力が起きないので短時間でコイルは焼き切れます。
当然、二次側には巻き数に比例した電圧は発生しません。

回答No.2

foobar

「極端な話一次側を１回だけ巻いて二次側を50回巻いた場合でも50倍の出力は得られるのでしょうか？」
得られます。

ただし、
・変圧器の鉄心には（電圧に対応した）充分な断面積があること
　（巻き線1ターンに加えることのできる電圧は、最大磁束（鉄心の断面積＊鉄心の最大磁束密度）と周波数による制限があります。）
・巻き線の断面積が充分あること
　（巻き数が少ないと、磁束を発生させるために必要な電流が大きくなります。）
という条件を満たす必要があります。

通常の家電製品に使われている程度の寸法の鉄心と商用周波数の場合、最初の条件を満たすことができないので、1ターン対50ターンの変圧器の1ターン側に100Vを加えるような使い方はできません。

回答No.1

watico

理屈上はその通りです。
１回巻き：５０回巻きの変圧器でも５０倍の電圧が得られることになります。しかし実用的ではありません。
１回巻きのコイルでは誘導リアクタンスが小さすぎて電圧を掛けることが出来ないのです。もし１回巻きのコイルに電圧を掛けたなら大電流が流れてとたんに導線が焼き切れてしまうでしょう。そういったわけで変圧器にはある程度巻き数のあるコイルが用いられるのです。