最後更新：2026-06-15

變壓器匝數比

變壓器藉由將兩組線圈繞在共用的磁芯上來改變電壓。兩組線圈的匝數比例決定電壓改變的幅度。對理想變壓器而言，匝數比、電壓比與電流比的倒數三者皆相等：

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

本工具接受初級與次級匝數、初級電壓與初級電流，回傳匝數比、次級電壓與次級電流。

升壓或降壓

匝數比 $n = N_p/N_s$ 可判斷變壓器的類型：

匝數比 $n$	效果	類型
大於 1	電壓降、電流升	降壓
小於 1	電壓升、電流降	升壓
恰為 1	電壓不變	隔離

電壓與電流的變化方向永遠相反，因為理想變壓器功率守恆。

公式

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

計算範例

某變壓器初級 1000 匝、次級 100 匝，初級為 120 V 與 0.5 A：

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

輸出功率 $V_s I_s = 12 \times 5 = 60\ \text{W}$ 與輸入功率 $V_p I_p = 120 \times 0.5 = 60\ \text{W}$ 相符，理應如此。

功率守恆

由於理想變壓器的次級功率等於初級功率，將電壓降為十分之一就會使電流提高十倍。這個取捨正是電網的基礎：電力先升壓至極高電壓以利長距離輸送——藉此維持低電流，從而降低電阻性線路損耗——再降壓供住家與商業使用。

限制

上述關係式描述的是理想、無損耗的變壓器。真實變壓器會因銅線繞組的電阻，以及鐵芯的磁滯與渦流，損失百分之幾的功率，因此帶載時的次級電壓略低於理想值。它們也只能在交流下工作；穩定的直流輸入不會產生變化的磁場，因而沒有輸出。

常見問題（FAQ）

變壓器匝數比公式是什麼

對理想變壓器而言，匝數比等於電壓比：n = Np/Ns = Vp/Vs，其中 Np 與 Ns 分別是初級與次級匝數。因此次級電壓為 Vs = Vp·Ns/Np。以 1000 匝初級、100 匝次級、輸入 120 V 為例，匝數比為 10，輸出為 12 V。

升壓變壓器與降壓變壓器有什麼差別

降壓變壓器的初級匝數多於次級（匝數比大於 1），因此降低電壓並提高電流。升壓變壓器的初級匝數較少（匝數比小於 1），效果相反。匝數比恰為 1 則是隔離變壓器，傳遞相同電壓的同時讓兩個電路在電氣上保持隔離。

電流通過變壓器時如何變化

電流的變化方向與電壓相反：Is = Ip·Np/Ns。將電壓減半的降壓變壓器會使可用電流大致加倍，因為功率守恆。這正是焊接等大電流應用採用降壓變壓器的原因，而電力輸送則使用升壓變壓器以降低電流、減少線路損耗。

變壓器會產生功率嗎

不會。理想變壓器功率守恆：次級功率 Vs·Is 等於初級功率 Vp·Ip。電壓提升多少，電流就減少多少，反之亦然。真實變壓器因繞組的電阻損耗與鐵芯的磁損耗，效率略低於 100 %，但設計良好的電力變壓器通常超過 95 %。