หม้อแปลงแปลงแรงดันไฟฟ้าได้อย่างไร



หม้อแปลงทําขึ้นตามการเหนี่ยวนําแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยแกนเหล็กที่ซ้อนกันด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอน (หรือแผ่นเหล็กซิลิกอน) และขดลวดสองชุดพันรอบแกนเหล็ก แกนเหล็กและขดลวดหุ้มฉนวนจากกันโดยไม่ต้องต่อไฟฟ้า
ขดลวดที่เชื่อมต่อหม้อแปลงและด้านแหล่งจ่ายไฟเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิ (หรือด้านปฐมภูมิ) และขดลวดที่เชื่อมต่อหม้อแปลงและอุปกรณ์ไฟฟ้าเรียกว่าขดลวดทุติยภูมิ (หรือด้านทุติยภูมิ) เมื่อขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับเส้นแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะถูกสร้างขึ้นในแกนเหล็ก
เนื่องจากขดลวดทุติยภูมิพันอยู่บนแกนเหล็กเดียวกันและเส้นแรงแม่เหล็กตัดขดลวดทุติยภูมิจึงต้องสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนําบนขดลวดทุติยภูมิทําให้แรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้นที่ปลายทั้งสองของขดลวด เนื่องจากเส้นสนามแม่เหล็กสลับกันแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิก็สลับกันเช่นกัน และความถี่ก็เหมือนกับความถี่หลักทุกประการ
ได้รับการพิสูจน์ในทางทฤษฎีแล้วว่าอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงนั้นสัมพันธ์กับอัตราส่วนการหมุนของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิซึ่งสามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:
แรงดันขดลวดปฐมภูมิ / แรงดันขดลวดทุติยภูมิ = หมุนขดลวดปฐมภูมิ / หมุนขดลวดทุติยภูมิ
อธิบายว่ายิ่งหมุนมากเท่าไหร่แรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้น จึงเห็นได้ว่าขดลวดทุติยภูมิน้อยกว่าขดลวดปฐมภูมิซึ่งเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ ตรงกันข้ามคือหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ