변압기 권선비 계산기

전압과 권선수는 같은 방향으로 움직이지만(V1/V2 = N1/N2), 전류는 반대 방향으로 움직입니다(I2/I1 = N1/N2 = V1/V2). 전압을 10배 낮추면 같은 전력을 전달하기 위해 2차 전류는 1차 전류의 10배가 흐릅니다 — 강압 변압기의 2차 권선을 1차보다 굵은 선으로 감는 이유이자, 승압 변압기(2차 전압이 더 높은 경우)의 2차 전류가 항상 1차보다 낮아지고 절대 더 높아지지 않는 이유입니다.

기본 설정은 계산 방식이 1차·2차 전압으로, V1 = 120V, V2 = 12V, N1 = 1,000회, I1 = 2A입니다. 첫 단계는 권선비이며 V1을 V2로 나눠 120 ÷ 12 = 10, 화면에는 10.000 : 1로 표시됩니다. 두 번째 단계는 2차 권선수로, 권선비만큼 줄어드므로 N2 = 1,000 ÷ 10 = 100이 되어 100.0으로 나옵니다. 세 번째 단계는 2차 전류로, 전류만 방향이 반대라 곱셈이 됩니다. I2 = 2 × 10 = 20이므로 20.000으로 표시됩니다. 마지막으로 전력을 검산하면 1차가 120 × 2 = 240W, 2차가 12 × 20 = 240W로 정확히 일치합니다. 이 검산이 어긋나면 어딘가에서 나눗셈과 곱셈을 바꿔 쓴 것입니다.

위 계산 방식을 1차 권선수 + 알려진 권선비로 바꾸면 계산의 출발점이 달라집니다. 이때는 V1·V2 칸의 값이 무엇이든 무시되고, 권선비 칸에 직접 넣은 10이 그대로 쓰입니다. 그다음은 첫 번째 모드와 동일해서 N2 = 1,000 ÷ 10 = 100.0, I2 = 2 × 10 = 20.000이 나옵니다. 기본값이 두 모드에서 같은 결과를 주도록 맞춰져 있어 차이가 잘 안 보이지만, 전압 칸을 220V·5V처럼 엉뚱하게 바꿔도 결과가 꿈쩍하지 않는 것으로 확인할 수 있습니다. 실제 코일을 감기 전에 권선비만 정해 둔 상태라면 이 모드가 더 편합니다.

네 개의 숫자 칸이 0에 대해 서로 다르게 반응합니다. 2차 전압에 0을 넣으면 120을 0으로 나누게 되어 세 결과가 모두 —가 되고, 1차 전압에 0을 넣어도 마찬가지입니다. 1차 권선수에 0을 넣으면 권선비와 2차 전류는 정상적으로 나오지만 2차 권선수만 —가 됩니다. 감긴 것이 없는 코일에는 권선비를 적용할 대상이 없기 때문입니다. 1차 전류에 0을 넣으면 —가 아니라 0.000이 나오는데, 전류가 0인 상태는 물리적으로 성립하는 무부하 상태이기 때문입니다. 두 번째 모드에서 권선비 칸을 0이나 음수로 두면 계산 자체가 성립하지 않아 세 결과 모두 —가 됩니다.

권선비 10:1이면 2차에 무조건 1차의 10배 전류가 흐른다고 읽기 쉽지만 순서가 거꾸로입니다. 2차 전류를 정하는 것은 변압기가 아니라 2차에 매달린 부하입니다. 계산기가 보여주는 I2 = I1 × 권선비는 1차에 2A가 실제로 흐르고 있다는 관측을 전제로 그때 2차에 흐르고 있을 전류를 되짚은 값입니다. 2차에 아무것도 연결하지 않으면 1차에도 자화 전류 정도만 흐르고 2차 전류는 0에 가깝습니다. 그래서 이 값은 변압기의 출력 능력이 아니라 특정 부하 조건에서의 관계식으로 읽어야 하며, 실제로 뽑아 쓸 수 있는 전류의 상한은 별도로 부품의 정격 용량이 정합니다.

이 페이지의 숫자는 결합이 완전하고 손실이 없는 변압기를 가정합니다. 실제 부품은 부하가 걸리면 권선 저항과 누설 자속 때문에 2차 전압이 무부하일 때보다 몇 % 떨어지므로, 12V로 계산된 출력이 정격 부하에서 11V대로 내려앉는 일이 흔합니다. 반대로 1차 전류는 자화 전류와 철손이 더해져 계산값보다 조금 큽니다. 또 전원을 넣는 순간에는 정상 전류의 수 배에서 수십 배에 이르는 돌입 전류가 짧게 흐르므로, 퓨즈나 차단기는 정상 전류만 보고 고르면 켤 때마다 끊어집니다. 계산값은 설계의 출발점이고, 실제 값은 부품의 시험 성적서로 확인해야 합니다.

여기서 쓰는 관계식은 하나의 자기 회로를 두 권선이 공유한다는 전제에서 나옵니다. 두 권선이 같은 자속을 보기 때문에 유도되는 전압이 감은 횟수에 비례하고, 손실이 없다면 입력 전력과 출력 전력이 같아 전류가 반대로 움직입니다. 따라서 이 페이지의 계산은 특정 제품이나 나라의 전원 규격과 무관하며, 60Hz든 50Hz든 권선비 계산 자체는 동일합니다. 다만 주파수는 철심의 포화 여부를 좌우하므로, 60Hz용으로 설계된 변압기를 50Hz 전원에 물리면 권선비가 맞아도 철심이 포화해 과열될 수 있습니다. 이 페이지 설명의 기준일은 2026년이며, 수식 자체는 정의에 묶여 있어 개정될 성질의 것이 아닙니다. 근거: V1/V2 = N1/N2 = I2/I1이라는 한 줄에서 위의 세 결과가 모두 나옵니다. 권선비는 첫 등식, 2차 권선수는 N2 = N1 ÷ 권선비, 2차 전류는 I2 = I1 × 권선비이며 위 블록의 숫자는 전부 여기에 기본값을 대입한 것입니다.