變壓器中的阻抗變換是什麼？

變壓器按匝數比的平方變換阻抗：Z1/Z2 = (N1/N2)^2。這在音訊和射頻電路中非常有用，因為最大功率傳輸需要匹配電源和負載阻抗。

變壓器計算機

計算電機變壓器的匝數比、二次側電壓、一次側與二次側電流及功率。獲取用於理想與實際變壓器分析的 MathJax 逐步公式。

變壓器計算機

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變壓器計算機

變壓器計算機可用於計算電力變壓器的匝數比、二次電壓、一次和二次電流、功率以及阻抗變換比。輸入一次電壓和兩個繞組的匝數，並可選擇輸入電流或功率值，即可獲得帶有逐步 MathJax 公式的完整分析。

什麼是變壓器？

變壓器是一種電磁裝置，透過電磁感應在兩個或多個電路之間傳輸電能。它由一個磁芯和繞在其上的兩個（或多個）線圈組成。一次繞組接收輸入功率，二次繞組以不同的電壓水平輸出功率。

$$\frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2} = n$$

其中 $V_1$ 和 $V_2$ 是一次和二次電壓，$N_1$ 和 $N_2$ 是各繞組的匝數，$n$ 是匝數比。

變壓器關鍵方程式

電壓比： 各繞組兩端的電壓與匝數成正比：

$$V_2 = V_1 \times \frac{N_2}{N_1}$$

電流比： 電流與匝數比成反比（對於理想變壓器）：

$$\frac{I_1}{I_2} = \frac{N_2}{N_1}$$

功率： 對於理想變壓器，功率是守恆的：$P_{in} = P_{out}$。對於具有效率 $\eta$ 的實際變壓器：$P_{out} = \eta \times P_{in}$。

降壓變壓器與升壓變壓器

降壓 (Step-Down) (N₁ > N₂) — 降低電壓，增加電流。常見於配電系統（例如將 12kV 線路降至 120V）和 DC 電源供應器。
升壓 (Step-Up) (N₁ < N₂) — 提高電壓，減少電流。用於電力傳輸以減少線路損耗，以及 CRT/高壓應用。
隔離 (Isolation) (N₁ = N₂) — 提供電氣隔離而不改變電壓。用於醫療設備、敏感電子產品和安全應用。

阻抗變換

變壓器還按匝數比的平方變換阻抗：

$$\frac{Z_{primary}}{Z_{secondary}} = \left(\frac{N_1}{N_2}\right)^2 = n^2$$

此特性廣泛用於音響系統（匹配喇叭阻抗與擴大機輸出）和射頻電路（天線阻抗匹配）。

如何使用此計算機

輸入一次電壓 — 輸入施加於一次繞組的電壓 (V₁) 並選擇單位。
輸入匝數 — 輸入一次繞組 (N₁) 和二次繞組 (N₂) 的匝數。
選擇性輸入 — 提供一次電流、額定功率或調整效率以獲得電流和功率計算。
點擊計算 — 按下按鈕以計算所有變壓器參數。
查看結果 — 檢查匝數比、電壓、電流、功率、阻抗比、變壓器圖表和逐步公式。

實際應用

配電 — 升壓變壓器將電力以高壓進行長距離傳輸，然後降壓變壓器將其降低供家庭使用。
電子電源供應器 — 將市電電壓降至低電壓（5V、12V 等）供電子設備使用。
音響設備 — 輸出變壓器將真空管或電晶體阻抗匹配至喇叭。輸入變壓器提供平衡訊號隔離。
焊接 — 焊接變壓器降低電壓並提高電流，以產生焊接所需的高電流電弧。
測量 — 比流器 (CT) 和比壓器 (PT) 降低高電壓和電流，以便進行安全測量。

常見問題 (FAQ)

什麼是變壓器匝數比？

匝數比是一次繞組匝數 (N₁) 與二次繞組匝數 (N₂) 的比值。它決定了電壓如何變換：10:1 的比率表示二次電壓是一次電壓的 1/10（降壓），而 1:10 則表示二次電壓高出 10 倍（升壓）。

變壓器如何改變電壓？

變壓器透過電磁感應改變電壓。一次繞組中的交流電在磁芯中產生變化的磁通量，進而在二次繞組中感應出電壓。感應電壓與二次對一次匝數的比率成正比：V₂ = V₁ × (N₂/N₁)。

電流與匝數比之間的關係是什麼？

電流與匝數比成反比。當電壓降壓時，電流則按相同比例升壓，反之亦然。這符合功率守恆 (P = V × I)。對於理想變壓器：I₁/I₂ = N₂/N₁。

什麼是阻抗變換？

變壓器按匝數比的平方變換阻抗：Z₁/Z₂ = (N₁/N₂)²。這對於音訊和射頻電路中的阻抗匹配至關重要，因為最大功率傳輸需要電源和負載阻抗相匹配。

什麼是變壓器效率？

效率 (η) 是輸出功率與輸入功率的比值，以百分比表示：η = (P_out/P_in) × 100%。實際變壓器會因鐵損（磁滯、渦流）和銅損（繞組中的 I²R 發熱）而產生損耗。電力變壓器的典型效率範圍為 95% 至 99%。

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降壓變壓器與升壓變壓器

阻抗變換

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什麼是變壓器匝數比？

變壓器如何改變電壓？

電流與匝數比之間的關係是什麼？

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什麼是變壓器效率？

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