変圧器の巻数比・電圧計算ツール
巻数1000の一次側に230 Vをかけ、二次側が巻数100なら、巻数比は10、理想的な二次電圧は23 Vで、降圧変圧器です。損失を含まない理想値を、すばやく確認できます。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 一次電圧
- 230
- 一次巻数
- 1,000
- 二次側の巻数
- 100
- 巻数比
- 10
- 電圧比
- 10
- 二次電圧
- 23
- 構成
- step-down
この巻数比・電圧計算ツールは、理想変圧器の関係式を用い、一次電圧、一次巻数、二次巻数という 3 つの既知値から巻線比と二次電圧を求めます。工学上の概算、授業の演習、設計確認、自動計算に適した決定論的な結果を返します。また、巻線構成が降圧、昇圧、または 1 対 1 のいずれかも示します。結果は理想変圧器を前提としています。実機の設計や評価では、損失、巻線抵抗、電圧変動率、コアの限界、周波数、負荷特性を別途ご検討ください。
変圧器の巻数関係を理解する
理想変圧器では、各巻線の電圧はその巻数に直接比例します。基本式は Vp/Vs = Np/Ns です。Vp と Vs は一次電圧と二次電圧、Np と Ns はそれぞれの巻数を表します。
本ツールは巻数比を Np/Ns として返します。この値が 1 より大きい場合、一次側の巻数が二次側より多いため、理想二次電圧は低くなり、降圧構成となります。1 より小さい場合は二次側の巻数が多く、昇圧構成です。
正確に 1 なら、理想モデルにおける両側の電圧は等しくなります。計算では電圧の大きさのみを扱い、位相や極性記号はモデル化しません。
一次電圧と巻数を正しく入力する
一次電圧をボルト単位で入力し、両巻線の実際の巻数をご指定ください。実際の巻線は完全な巻きで構成され、0 巻では関係式が定義できないため、両方の巻数は正の整数である必要があります。入力なしを表す数学的な例では一次電圧を 0 にできますが、本ツールは大きさを扱うため負の値は使用できません。
電圧の定義は統一してください。正弦波の電力計算では一次側に RMS 電圧を入力し、算出された二次電圧も RMS としてお読みください。適切に変換せず、ピーク値と RMS 値を混在させないでください。
欠損値、無限大、数値でない文字列、小数の巻数、0 巻、負の巻数は拒否されます。Vs は Vp × Ns/Np で計算します。たとえば、一次側 230 ボルト、1,000 巻、二次側 100 巻なら、巻数比は 10、理想二次電圧は 23 ボルトです。
丸めを行わないため、後続コードでも決定論的な数値を利用できます。
実際の設計で理想値を安全に活用する
算出された二次電圧は初期検討用の理想値であり、あらゆる条件下で製作済み変圧器の電圧を保証するものではありません。実際の二次電圧は、巻線抵抗、漏れリアクタンス、励磁電流、コア材、動作周波数、温度、製造公差、負荷電流によって変化します。銘板の二次電圧は通常、特定の負荷条件で規定され、無負荷ではより高い値を示す場合があります。
本ツールは、許容電流、線径、磁束密度、コア断面積、絶縁等級、温度上昇、突入電流、安全性を算出しません。部品の選定や通電の前に、これらを必ず別途ご確認ください。決定論的な出力は、巻数案の比較、教科書問題の確認、テスト期待値の作成、昇圧と降圧の取り違え検出に便利です。
自動処理では、電源公差と負荷時の電圧変動に十分な余裕があるかをご検証ください。
活用例
理想二次電圧を概算する
既知の一次電圧と 2 つの巻数から理想二次電圧を求め、実際の電圧変動分を加味する前の基準値にできます。
変圧器の演習問題を確認する
Np/Ns の規約と、昇圧・降圧・1 対 1 の明示的な分類を用いて、巻数比の解答をご確認いただけます。
よくある質問
どの計算式を使用しますか?
理想変圧器の Vp/Vs = Np/Ns を変形した Vs = Vp × Ns/Np を使用します。
変圧器の損失は結果に含まれますか?
含まれません。 巻線抵抗、漏れ、電圧変動、コア損失、負荷電流を考慮しない理想値です。
巻数に小数や 0 を指定できますか?
できません。 両巻線とも正の整数が必要であり、0 では関係式を定義できません。
Np/Ns が 1 より大きい場合は何を意味しますか?
一次側の巻数が二次側より多く、理想変圧器が一次側から二次側へ降圧することを示します。
電圧は実効値と波高値のどちらを入力しますか?
一般的な交流電源なら一次側の実効値を入力し、二次側の結果も実効値として読みます。波高値から始める場合は先に換算するか、結果も波高値として扱ってください。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/transformer-turns \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"primary_voltage":230,"primary_turns":1000,"secondary_turns":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/transformer-turns", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"primary_voltage": 230,
"primary_turns": 1000,
"secondary_turns": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/transformer-turns",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"primary_voltage": 230,
"primary_turns": 1000,
"secondary_turns": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/transformer-turns", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"primary_voltage":230,"primary_turns":1000,"secondary_turns":100}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"primary_voltage":230,"primary_turns":1000,"secondary_turns":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/transformer-turns", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"primary_voltage": 230,
"primary_turns": 1000,
"secondary_turns": 100
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.transformer_turns",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
変圧器の巻数関係を理解する
同じ比率が巻数と電圧の両方を表すため、出力には Np/Ns 規約の voltage_ratio も含まれます。資料によっては逆数の Ns/Np を表示するため、異なる情報源の比率を比較する際は、必ず規約とフィールド名をご確認ください。
実際の設計で理想値を安全に活用する
API の正常な 1 件には公開基本料金 $0.002 が適用され、無効な入力には修正対象を特定できる型付きエラーが返されます。
連携の活用例
再現可能な工学テストデータを作る
ネットワークに依存せず、表計算、スクリプト、設計ツール、回帰テスト向けの比率と電圧を再現できます。
技術的な質問
巻数比はどのように定義されますか。
turns_ratio は一次巻数を二次巻数で割った値、すなわち Np/Ns です。