変圧器（トランス・巻数比） へんあつき
1つの鉄心に2つのコイルを巻き、交流の電圧を上げ下げする部品。電圧は巻数に比例し、巻数比 N₁:N₂ で決まる。電源のほか、インピーダンスを合わせる（整合）のにも使う。直流の電圧は変えられない。
3アマで「二次側 10 回、一次に AC100〔V〕で二次に 5〔V〕。一次の巻数は」（200 回）。4アマの全波整流回路の図の左端は中点タップ付きの変圧器。一陸技では変成器 T（N₁＝280、N₂＝560 → 二次は実効値 200〔V〕）の倍電圧整流。
変圧器（トランス）は、コイル 2 つで交流の電圧を変える部品です。一次側のコイルに交流を流すと鉄心に変化する磁束ができ、その磁束が二次側のコイルに電圧を生みます（電磁誘導）。巻数の多い側ほど電圧が高くなります。
N は巻数、V は電圧、I は電流。添字 1 が一次側、2 が二次側。電圧を下げると電流は増える
数値例です。一次 200 回・二次 10 回（巻数比 20:1）に 100〔V〕を加えると、二次は 100/20＝5〔V〕です。二次に 2〔A〕流れると、一次の電流は 2/20＝0.1〔A〕。電力は一次も二次も 10〔W〕で、変圧器は電力を増やしません。
二次側の負荷 Z₂ が、一次側からは巻数比の 2 乗倍に見える
8〔Ω〕のスピーカを巻数比 5:1 の変圧器越しに見ると、5²×8＝200〔Ω〕に見えます。巻数比ひとつで整合がとれるのが変圧器のもう一つの使い道です。
典型問題の解き方（巻数の計算）
3アマ CBT例題 No.2 問29。「二次側コイルの巻数が 10 回の電源変圧器。一次側に AC100〔V〕を加えたら二次側に 5〔V〕。一次側の巻数は」
- 式を立てる V₁/V₂＝N₁/N₂
- 代入 100/5＝N₁/10
- 計算 N₁＝10×20＝200
- 答え 200 回。電圧の高い一次側の方が巻数が多い
変圧器は直流には働きません。直流では磁束が変化しないので、二次側に電圧が出ません。また、電圧を上げると電流は下がり、電力は増えません。インピーダンスは巻数比の 2 乗で効くので、「巻数比倍」と答える肢は誤りです。
この用語を押さえる問題
二次側コイルの巻数が 10 回の電源変圧器において、一次側に AC100〔V〕を加えたところ二次側に 5〔V〕の電圧が現れた。この電源変圧器の一次側コイルの巻数は幾らか。
正答: 200 回
変圧器の電圧比は巻数比に等しい。V1/V2＝N1/N2 より N1＝N2×V1/V2＝10×100/5＝200 回。
この問題を解く図に示す整流回路において、この名称と出力側 a 点の電圧の極性との組合せで、正しいのはどれか。
正答: 名称：全波整流回路 a 点の極性：正
中点タップ付き変圧器の両端に D1、D2 を接続した回路は、交流の正負どちらの半サイクルでも一方のダイオードが導通して負荷に同じ向きの電流を流す全波整流回路である。両ダイオードはアノードが変圧器側、カソードが a 点側なので、電流は a 点から R を通って中点タップへ流れ、a 点の極性は正になる。
この問題を解く図に示す整流回路において、端子 ab 間の電圧 Vab（最大値）及び端子 cd 間の電圧 Vcd の値の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、交流電源 V の電圧は、実効値 100〔V〕の正弦波交流電圧とし、変成器 T 及びダイオード D₁、D₂ は理想的な特...
正答: Vab=200√2〔V〕 Vcd=400√2〔V〕
正しい。二次側電圧の実効値は 100×N₂/N₁ = 100×560/280 = 200〔V〕、最大値は 200√2〔V〕。負の半周期に D₁ が導通し C₁ が 200√2〔V〕まで充電される（Vab の最大値 = 200√2〔V〕）。正の半周期には二次側電圧に C₁ の電圧が上乗せされて点 b の電位は最大 2×200√2 となり、D₂ を通して C₂ が充電され、Vcd = 400√2〔V〕（倍電圧整流）。
この問題を解く問われた問題 4
- 一陸技 令和8年7月期 問15 図に示す整流回路において、端子 ab 間の電圧 Vab（最大値）及び端子 cd 間の電圧 Vcd の値の組...
- 4アマ 例題No.1 問23 図に示す整流回路において、この名称と出力側 a 点の電圧の極性との組合せで、正しいのはどれか。
- 3アマ 例題No.2 問29 二次側コイルの巻数が 10 回の電源変圧器において、一次側に AC100〔V〕を加えたところ二次側に 5〔...
- 3アマ 例題No.1 問29 図に示す整流回路において、その名称と出力側 a 点の電圧の極性との組合せで、正しいのは次のうちどれか。