변압기 원리와 구조

Transformer Principle

변압기는 전자유도로 전압을 바꾸고 전력을 전달하는 정지 기기예요. 권수비·구조·종류(단상·3상·외철·내철)가 원리의 뼈대예요. 이후 특성·결선·시험 단원의 출발점이에요. 권수비·구조 시각화로 변압기 기초를 확인해 봐요.

변압기란?

💡 변압기를 한마디로

①변압기는 전압을 올리거나 내리는 기기입니다

②발전소에서 만든 전기를 멀리 보낼 때 → 전압을 올려 손실을 줄입니다

③집에 도착하면 → 전압을 220V로 낮춰 안전하게 사용합니다

④핵심 원리: 전자유도. 한쪽 코일에 전류가 흐르면 다른 쪽 코일에 전압이 생깁니다

전자유도와 권수비

1차 권선 수 N₁10턴

변압기 기본 공식

V₁V₂ = N₁N₂ = a

1차 전압 : 2차 전압 = 1차 권선 수 : 2차 권선 수

🔑 권수비의 의미

①권선 수가 많은 쪽이 전압이 높습니다

②N₁ > N₂ → 강압 변압기 (전압을 낮춤)

③N₁ < N₂ → 승압 변압기 (전압을 올림)

④전력은 보존: V₁I₁ ≈ V₂I₂

변압기 구조

구조

변압기의 3대 구성요소

변압기 종류

분류

Chart변압기 종류별 비교

📋 기능사 시험 포인트

①내철형: 권선이 안쪽, 소용량

②외철형: 철심이 바깥쪽, 대용량

③단상 변압기: 1개의 자기회로

④3상 변압기: 3개의 자기회로를 하나로 합침

총정리

권수비 공식

a = N₁N₂ = V₁V₂ = I₂I₁

권수비 a = 1차 권선 수 / 2차 권선 수

전력 보존

P₁ ≈ P₂ → V₁ I₁ ≈ V₂ I₂

이상적인 변압기에서 1차 전력 ≈ 2차 전력

🎯 시험 포인트

①변압기는 전자유도 원리로 전압을 변환

②V₁/V₂ = N₁/N₂ (권수비)

③전압이 올라가면 전류는 내려간다 (전력 보존)

④철심: 규소강판 적층 → 와전류손 감소

⑤내철형=소용량, 외철형=대용량