変圧トランスの理屈

質問

初歩の常識かもしれませんが、年来の疑問をすっきり解決させたいので質問します。
最近はアダプターをコンセントに挿して（電圧をさげて）細いコードの端で器具を使用するタイプが増えているように思います。（端末）器具のオンオフスイッチで電気を使用するということです。わずかな知識では、アダプターにトランスがあって１００Vの閉回路(一次回路）から別の低圧回路(２次回路）がトランスから器具へ延びており、ユーザーは器具のスイッチでこの低圧回路を開閉して器具を使っているようにおもわれます。
私の疑問は、１００Vの回路には常に電気が流れている状態ですが、これでもいいのでしょうか。それとも、二次回路が開に成ったら、一次回路も同期して(完全に？）流れなくなるのでしょうか？(多分そうだ、そうでなくてはならない）と思いますが）。ならこの理屈はどうなっているのでしょうか？
昔の電気器具は皆１００Vの一次回路そのものを電源スイッチとして開閉していたと思います。私の初歩的な推論は、トランスのコイルそのものは交流では大きな抵抗が出来て、そのままでは電気は殆ど流れない（しかし０ではないはずです）のですが、二次のコイルが閉回路になれば、そこに電流が（なぜか）流れます。そうなれば１次コイルにも電流を流してやらなければならないことになりますが、これはあべこべというか順序が逆の現象です。
多分１次回路には普段からパイロット的に微少な電流が流れているのか（最近のTVなどのように）ともおもうのですが、よくわかりません。このあたりに詳しい方の明快なご回答を望みます。

回答No.2

bogen55 · ベストアンサー

トランスは電気回路で考えると，ここの「図2：実際の変圧器の等価回路」のようになっています．
http://www.geocities.jp/yuzuhuumi/kyushu-u/jiken1/01.pdf
無負荷の時に問題になるのは'r1'，'g0'と'b0'です．
'b0'による電流を励磁電流と呼び，普通の小型トランスでは定格負荷による電流の10%位です．
励磁電流と'r1'による損失が無負荷損失の大部分を占めます．
アダプタ用トランスは普通のトランスと異なり，安全規格(IEC 61558)で規定された「本質的耐短絡変圧器」になっています．
そのため，普通のトランスを使うにはヒューズが必須ですが，アダプタにはヒューズがありません．
その意味は，普通のトランスよりも'r1'が大きく，'b0'は小さい言い換えれば「励磁インダクタンス」が大きくなっています．
従って，アダプタの無負荷電流は小さく普通のトランスには必須のヒューズとスイッチは不要と言えますが，無負荷時損失は，最近の省エネ規格に適合するほどは小さくなってはいません．
そこで，このような無負荷時待機電力ゼロのスイッチング電源ICを使うんですよ．
http://ac-dc.power.com/ja/products/linkzero-family/linkzero-lp/
無負荷時待機電力ゼロとは言っても，省エネ規格(IEC 62301)で5mW未満の待機時電力消費はゼロに切り捨てられるから，正確には5mW未満出すけどね．

お礼

先刻お礼を書いたのですが、ベストアンサーをクリックしたあと消えてしまいました？？？。なのでもう一度書かせていただきますが、これもきえてしまうかもしれないなあ。
とりあえず詳細にわたる適切なご回答ありがとうございました。よく理解できました。トランスの待機電力は普通は１０％にもなるのですね。でも最近のアダプターにはそれをカットする工夫がなされていて５ｍA　以下になるようになっているのですね。５mA以下なら法律的に無視できるのですね。これからは（LEDの照明スタンドですが）安心て挿しっぱなしに出来ます。

回答No.1

shintaro-2

>最近はアダプターをコンセントに挿して（電圧をさげて）細いコードの端で器具を使用するタイプが増えているように思います。

昔からありますが、それをACアダプタと呼びます。
２０世紀中の製品は、トランスと呼ばれるものでACを降圧してからDCに変換するものが主流でした。これをリニア電源と呼びます。
最近の製品は、ACを一旦DCに変換して、それから必要な電圧に電子回路で変換しています。これをスイッチング電源と呼びます。

> 私の疑問は、１００Vの回路には常に電気が流れている状態ですが、これでもいいのでしょうか。それとも、二次回路が開に成ったら、一次回路も同期して(完全に？）流れなくなるのでしょうか？(多分そうだ、そうでなくてはならない）と思いますが）。ならこの理屈はどうなっているのでしょうか？

省エネの観点からは宜しくありませんが、
微弱な電流ですのであまり問題にしません。

＞ そうなれば１次コイルにも電流を流してやらなければならないことになりますが、これはあべこべというか順序が逆の現象です。

トランスの２次側コイルがオープンの場合は
１次側のコイルが作った磁界により、１次側コイルに流れる電流そのものが妨げられます。

ところが２次側コイルが負荷によりショートされると、
１次側コイルで作られた磁界を打ち消すように二次側コイルに電流が流れます。
ですので、負荷を接続した場合は１次コイルの電流による磁界が打ち消されるようになるので、負荷接続時のトランス抵抗は、無負荷時にくらべて比較的小さなものです。

参考URL：

http://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/13030

お礼

早速のご回答ありがとうございました。補足コメントのようになりますが
今のACアダプターはスイッチング電源になっているのですね。それはICというかトランジスタなどの複雑な回路で、トランスのような単純なものではないようなので更にわたしには理解が困難に成るように思います。しかし、そのあとのお話の調子では、それもやはり理屈としてはトランス回路と同様に考えていいのですね。そう解釈してつづけますが、結局一次側には、無負荷時には微弱な電流が流れるのですね。理解できました。ありがとうございます。
＞負荷接続時のトランス抵抗は、無負荷時にくらべて比較的小さなものです。
この差が一次側の”電源スイッチ”の機能を果たしているということなのかと思ったりするのですが、どうなのでしょうか（これは最初の質問の範囲です）。また、スイッチング電源の場合もそれはあるということなのですね。（ACアダプターは近年中国製が多く、非常に安価に出来ているという認識があります。これらもスイッチング電源なのですね。（この２つの質問は追加質問ですのでスルーしてもらっても結構ですｗ。）