หลักการคอยล์หม้อแปลง

ในอุปกรณ์ไฟฟ้าและวงจรไร้สาย หม้อแปลงมักใช้สำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้า การจับคู่อิมพีแดนซ์ การแยกความปลอดภัย ฯลฯ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่ว่าขดลวดจะเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กหรือขดลวดคงที่ ก็สามารถเหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดได้ ในทั้งสองกรณี ค่าของฟลักซ์แม่เหล็กยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่จำนวนฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดกับขดลวดจะเปลี่ยนไป นี่คือหลักการของการเหนี่ยวนำร่วมกัน หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้การเหนี่ยวนำร่วมทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้า กระแส และอิมพีแดนซ์
รูปแบบพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดสองชุดพันด้วยสายไฟซึ่งเชื่อมต่อกันแบบเหนี่ยวนำ เมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (ที่มีความถี่ที่ทราบแน่ชัด) ไหลเข้าสู่ขดลวดตัวใดตัวหนึ่ง แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่เดียวกันจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวดอีกตัวหนึ่ง และขนาดของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับระดับของการมีเพศสัมพันธ์และการเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็ก ระหว่างขดลวดทั้งสอง
รูปแบบพื้นฐานของหม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวดสองชุดพันด้วยสายไฟซึ่งเชื่อมต่อกันแบบเหนี่ยวนำ เมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (ที่มีความถี่ที่ทราบแน่ชัด) ไหลเข้าสู่ขดลวดตัวใดตัวหนึ่ง แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่เดียวกันจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวดอีกตัวหนึ่ง และขนาดของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับระดับของการมีเพศสัมพันธ์และการเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็ก ระหว่างขดลวดทั้งสอง
โดยทั่วไป คอยล์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC เรียกว่าคอยล์ปฐมภูมิ แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมคอยล์นี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิอาจมากกว่าหรือน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิ ซึ่งถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของรอบระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ดังนั้นหม้อแปลงจึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพและสเต็ปดาวน์
หม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่มีแกนเหล็กคงที่โดยมีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิพันอยู่รอบตัว เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าสูงของวัสดุเหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็กส่วนใหญ่จึงถูกจำกัดอยู่ที่แกนเหล็ก ดังนั้น ขดลวดสองชุดจึงสามารถบรรลุการคัปปลิ้งแม่เหล็กในระดับมากผ่านทางสิ่งนี้ ในหม้อแปลงบางตัว ขดลวดและแกนเหล็กมีการยึดติดกันอย่างแน่นหนา และอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าหลักถึงแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิเกือบจะเท่ากับอัตราส่วนของการหมุนของขดลวดทั้งสอง
ดังนั้นโดยทั่วไปอัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลงจึงสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้อ้างอิงสำหรับการเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าในหม้อแปลงได้ เนื่องจากหน้าที่ในการเพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าจึงกลายเป็นอุปกรณ์เสริมที่สำคัญของระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ การเพิ่มแรงดันไฟในการส่งทำให้การส่งกำลังทางไกลประหยัดมากขึ้น สำหรับหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์นั้นทำให้การใช้งานด้านพลังงานมีความหลากหลายมากขึ้น อาจกล่าวได้ว่าหากไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า อุตสาหกรรมสมัยใหม่จะไม่สามารถบรรลุสถานะการพัฒนาในปัจจุบันได้