Как пользоваться
- Введите два значения для коэффициента: Первичное напряжение U1 и Вторичное напряжение U2 или два числа витков.
- Введите ещё одно значение: Первичный ток I1 или Вторичный ток I2 либо Номинальную мощность S, ВА с одним напряжением.
- Введите КПД, % с паспортной таблички или из технического описания либо оставьте значение по умолчанию, 95 %.
- Прочитайте Коэффициент трансформации и токи, Мощность на входе при КПД, ВА и Потери, ВА, затем откройте Расчёт по шагам.
Идеальный трансформатор
Обе обмотки имеют общий магнитный сердечник. Напряжение на каждой обмотке пропорционально числу её витков, поэтому отношение напряжений равно коэффициенту трансформации. В идеальном случае мощность с обеих сторон одинакова, поэтому ток идёт в обратном соотношении.
U1 ÷ U2 = N1 ÷ N2 = I2 ÷ I1 = a
S = U1 × I1 = U2 × I2
Понижающий: a больше 1 (вторичное напряжение ниже)
Повышающий: a меньше 1- Мощность в ВА одинакова с обеих сторон в идеальном случае. Сторона низкого напряжения всегда несёт больший ток.
КПД и потери
Ни один трансформатор не обходится без потерь. Сопротивление обмоток и потери в сердечнике превращают часть входной мощности в тепло. КПД — это полезная мощность на выходе, делённая на мощность на входе, поэтому вход больше выхода на величину потерь.
η = P_вых ÷ P_вх
P_вх = P_вых ÷ η
Потери = P_вх − P_вых- Калькулятор применяет КПД к вольт-амперам. Это точно, когда коэффициент мощности одинаков с обеих сторон, например при активной нагрузке.
Что калькулятор не учитывает
- Ток намагничивания и реактивное сопротивление рассеяния, из-за которых токи реального трансформатора немного отличаются от идеальных значений.
- Трёхфазные трансформаторы и схемы соединения обмоток (треугольник и звезда), которые меняют линейные напряжения и токи.
- Отводы, регулировку напряжения под нагрузкой и нагрев. Берите эти данные с паспортной таблички и от изготовителя.
Пример: 230 В на 12 В, номинал 600 ВА, КПД 95 %
Коэффициент трансформации a = U1 ÷ U2 = 230 ÷ 12 = 19,17, это понижающий трансформатор.
Номинальный ток на выходе I2 = S ÷ U2 = 600 ÷ 12 = 50 А. Первичный ток I1 = I2 ÷ a = 50 ÷ 19,17 = 2,609 А, что совпадает с S ÷ U1 = 600 ÷ 230.
При КПД 95 % вход равен 600 ÷ 0,95 = 631,6 ВА, поэтому потери равны 631,6 − 600 = 31,6 ВА.
Частые вопросы
Что такое коэффициент трансформации?
Коэффициент трансформации a — это N1 ÷ N2. В идеальном трансформаторе он равен также U1 ÷ U2 и I2 ÷ I1. Коэффициент больше 1 понижает напряжение, а меньше 1 — повышает.
Почему сторона низкого напряжения несёт больший ток?
Мощность почти одинакова с обеих сторон, поэтому при падении напряжения ток должен вырасти в том же отношении. Для 600 ВА сторона 12 В несёт 50 А, а сторона 230 В — 2,6 А.
Какой КПД вводить?
Возьмите значение с паспортной таблички или из технического описания. Статья Wikipedia (на английском) о трансформаторах относит к типичным распределительным трансформаторам КПД от 98 до 99 %, а маленькие трансформаторы обычно менее эффективны, чем большие.
Почему мощность задаётся в ВА, а не в ваттах?
Трансформатор нагревается в зависимости от напряжения и тока в обмотках, а не от коэффициента мощности нагрузки. Поэтому номинал дают в вольт-амперах; умножьте его на коэффициент мощности нагрузки, чтобы получить ватты.
Можно ли ввести только витки?
Нет. Витки дают отношение, но нужна ещё одна абсолютная величина: напряжение, ток или ВА с одним из них. Иначе размер напряжений неизвестен.
Источники
- Wikipedia (на английском): Transformer (уравнения идеального трансформатора, КПД распределительных трансформаторов)
- Wikipedia (на английском): Energy conversion efficiency (полезная мощность, делённая на вход)
Цифры и текст в последний раз проверены вторник, 10 ноября 2026 г..