变压器（transformer）用铁芯上的两组线圈来改变交流电压。对理想变压器，Vp ÷ Vs = Np ÷ Ns，并且输入功率等于输出功率：Vp × Ip = Vs × Is。
这一课接在比较发电机与电动机的能量转移之后，属于电磁感应与变压器。
变压器如何工作？
初级线圈中的交流电在铁芯中产生变化的磁场。变化的磁场穿过次级线圈，在那里感应出交流电压。这就是解释感应电压中的想法。
次级电压的大小取决于两个线圈的匝数。次级匝数更多是升压变压器，匝数更少是降压变压器。
题目里指定的假设是什么？
本课的公式只适用于理想变压器：线圈和铁芯中没有能量以热的形式损失，初级产生的磁场全部穿过次级。考题会写“假设变压器效率为 100%”或“理想”。
真实的变压器效率略低于 100%，所以真实的次级功率会比初级功率稍小。下一课和练习集会再回到这一点。
例题 1：求次级电压
一个虚构的充电器，初级线圈 1200 匝，接 240 V 电源。次级线圈 60 匝。（自编示例数据。）
**步骤 1，选公式：**Vp ÷ Vs = Np ÷ Ns。
**步骤 2，变换：**Vs = Vp × Ns ÷ Np。
**步骤 3，代入：**Vs = 240 × 60 ÷ 1200 = 14 400 ÷ 1200 = 12 V。
**步骤 4，检查：**次级匝数更少，所以电压应该更小。12 V 小于 240 V，答案合理。比值是 20 比 1。
例题 2：求匝数，再求电流
一个虚构的升压变压器，初级 100 匝接 12 V，输出 180 V。（自编示例数据。）
**次级匝数：**Ns = Np × Vs ÷ Vp = 100 × 180 ÷ 12 = 18 000 ÷ 12 = 1500 匝。
假设次级提供 0.50 A。对理想变压器，输出功率 = 180 × 0.50 = 90 W。输入功率也是 90 W，所以初级电流 = 90 ÷ 12 = 7.5 A。
初级电流更大，因为初级电压更小而功率相同。
要留意的错误
**错误计算：**Vs = Vp × Np ÷ Ns = 240 × 1200 ÷ 60 = 4800 V（针对上面的充电器）。
这位学生把匝数放反了。
纠正：如果有帮助，把公式写成 Vs ÷ Vp = Ns ÷ Np，让次级在两边都在上面。然后做合理性检查：匝数更少的线圈不可能给出更大的电压，所以降压充电器输出 4800 V 是不可能的。
自我检测
先试着做，再打开答案。
1. 某变压器初级 460 匝，次级 46 匝，初级电源 230 V。求次级电压。
显示答案
Vs = 230 × 46 ÷ 460 = 10 580 ÷ 460 = 23 V。符合预期，是降压。
2. 240 V 电源接在 2000 匝的初级上。次级需要输出 6 V。次级需要多少匝？
显示答案
Ns = Np × Vs ÷ Vp = 2000 × 6 ÷ 240 = 12 000 ÷ 240 = 50 匝。
3. 理想变压器把 240 V 降为 12 V。次级提供 0.50 A。求初级电流。
显示答案
输出功率 = 12 × 0.50 = 6.0 W。输入功率 = 6.0 W。Ip = 6.0 ÷ 240 = 0.025 A。
接下来学什么
变压器只在电流变化时才工作，所以接着学习为什么交流电很重要。然后把这个比值应用到传输损耗问题。
考试时间紧，很容易把匝数放反。我们的老师可以在线上一对一物理补习中陪你练到每次都变换对。