최종 업데이트: 2026-06-15

변압기 권선비

변압기는 공유된 자기 코어에 두 개의 코일을 감아 전압을 바꿉니다. 권선수의 비가 전압이 얼마나 바뀌는지를 정합니다. 이상 변압기에서는 권선비, 전압비, 전류비의 역수가 모두 같습니다:

$$\frac{N_p}{N_s} = \frac{V_p}{V_s} = \frac{I_s}{I_p}$$

이 계산기는 1차·2차 권선수와 1차 전압, 1차 전류를 입력받아 권선비, 2차 전압, 2차 전류를 돌려줍니다.

승압인가 강압인가

권선비 $n = N_p/N_s$는 변압기의 종류를 알려줍니다:

권선비 $n$	효과	종류
1보다 큼	전압 감소, 전류 증가	강압
1보다 작음	전압 증가, 전류 감소	승압
정확히 1	전압 변화 없음	절연

이상 변압기는 전력을 보존하므로 전압과 전류는 언제나 반대 방향으로 움직입니다.

공식

$$V_s = V_p \cdot \frac{N_s}{N_p} \qquad I_s = I_p \cdot \frac{N_p}{N_s}$$

계산 예시

어떤 변압기의 1차 권선이 1000회, 2차 권선이 100회이고, 1차에 120 V와 0.5 A가 걸립니다:

$$\begin{aligned} n &= \frac{N_p}{N_s} = \frac{1000}{100} = 10 \\ V_s &= V_p \cdot \frac{N_s}{N_p} = 120 \times \frac{100}{1000} = 12\ \text{V} \\ I_s &= I_p \cdot \frac{N_p}{N_s} = 0.5 \times \frac{1000}{100} = 5\ \text{A} \end{aligned}$$

출력 전력 $V_s I_s = 12 \times 5 = 60\ \text{W}$는 당연히 입력 전력 $V_p I_p = 120 \times 0.5 = 60\ \text{W}$와 일치합니다.

전력 보존

이상 변압기에서는 2차 전력이 1차 전력과 같으므로, 전압을 열 배 낮추면 전류는 같은 배수만큼 높아집니다. 이 교환 관계가 전력망의 기초입니다. 전력은 장거리 송전을 위해 매우 높은 전압으로 승압되어 전류와 그에 따른 저항성 선로 손실을 낮게 유지하고, 가정과 사업장에서 쓰기 위해 다시 강압됩니다.

한계

위 관계식은 손실이 없는 이상 변압기를 설명합니다. 실제 변압기는 구리 권선의 저항과 코어의 히스테리시스·맴돌이 전류로 전력의 몇 퍼센트를 잃으므로, 부하 시 2차 전압이 이상값보다 조금 낮습니다. 또한 변압기는 교류에서만 작동합니다. 일정한 직류 입력은 변화하는 자기장을 만들지 못하므로 출력이 생기지 않습니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

변압기 권선비 공식은 무엇입니까?

이상 변압기에서 권선비는 전압비와 같습니다: n = Np/Ns = Vp/Vs, 여기서 Np와 Ns는 1차·2차 권선수입니다. 따라서 2차 전압은 Vs = Vp·Ns/Np입니다. 1차 권선 1000회, 2차 권선 100회에 120 V를 입력하면 권선비는 10이고 출력은 12 V입니다.

승압 변압기와 강압 변압기는 어떻게 다릅니까?

강압 변압기는 1차 권선이 2차보다 많아(권선비 1보다 큼) 전압을 낮추고 전류를 높입니다. 승압 변압기는 1차 권선이 적어(권선비 1보다 작음) 반대로 작동합니다. 권선비가 정확히 1이면 절연 변압기로, 같은 전압을 전달하면서 두 회로를 전기적으로 분리합니다.

변압기를 거치면 전류는 어떻게 바뀝니까?

전류는 전압과 반대 방향으로 바뀝니다: Is = Ip·Np/Ns. 전압을 절반으로 낮추는 강압 변압기는 전력이 보존되므로 사용 가능한 전류를 대략 두 배로 늘립니다. 그래서 용접처럼 큰 전류가 필요한 곳에는 강압 변압기를, 송전에는 전류를 낮춰 선로 손실을 줄이려고 승압 변압기를 씁니다.

변압기는 전력을 만들어 냅니까?

아닙니다. 이상 변압기는 전력을 보존합니다. 2차 전력 Vs·Is는 1차 전력 Vp·Ip와 같습니다. 전압에서 얻는 만큼 전류에서 잃고 그 반대도 마찬가지입니다. 실제 변압기는 권선의 저항 손실과 코어의 자기 손실 때문에 효율이 100 %에 약간 못 미치지만, 잘 설계된 전력 변압기는 보통 95 %를 넘습니다.