變壓器

變壓器是一種不使用任何移動部件，而利用磁耦合把電能從一個電路轉移至另一個電路的電力裝置，見圖1。

圖1: 變壓器

當兩個線圈如圖2a和圖2b所示放在一起時，在線圈A輸入一個交變的電流，會使線圈A產生一個交變的磁場。如果線圈B和線圈A之間的距離很接近，線圈B會感應到此交變磁場並在線圈B產生感應電動勢 (e.m.f.)。這個過程稱為互感。

圖2a: 由初級線圈所產生的磁力線不能到達次級線圈，因而沒有感應電動勢產生

圖2b: 由初級線圈所產生的磁力線到達次級線圈，因而有感應電動勢產生

變壓器一般由兩個不同圈數 (N₁和N₂) 且環繞在鐵芯上的線圈製成，見圖3。接駁交流電源的線圈稱爲初級線圈 (Coil A)，接駁負載的線圈則稱為次級線圈 (Coil B)。

圖3: 變壓器的基本結構

兩個線圈的電壓比值相等於它們的圈數比值。

V₁ / V₂ = N₁ / N₂

功率P是電壓V和電流I的乘積。一台理想的變壓器的兩級功率應該相等。變壓器中P、V、I和N之間的關係如下所示

P = V₁ x I₁ = V₂ x I₂

I₁ / I₂ = V₂ / V₁ = N₂ / N₁

然而，在實際應用的變壓器中會出現能量損耗，使輸出功率減小。

變壓器的三種基本應用如下：增加或降低電壓或電流、作為阻抗匹配設備、用來把電路中的一個部份從整個電路中隔離 (無實際的連接)。