Mô hình máy biến thếTừ thông cảm ứng trong lõi thép máy biến thế

Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lý:

• Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ trường)
• Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện)

Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.

Khi N P {\displaystyle N_{P}} , U P {\displaystyle U_{P}} , I P {\displaystyle I_{P}} , Φ P {\displaystyle \Phi _{P}} và N S {\displaystyle N_{S}} , U S {\displaystyle U_{S}} , I S {\displaystyle I_{S}} , Φ S {\displaystyle \Phi _{S}} là số vòng quấn, hiệu điện thế, dòng điện và từ thông trong mạch điện sơ cấp và thứ cấp (primary và secondary) thì theo Định luật Faraday ta có:

U P = N P d Φ P d t {\displaystyle {U_{P}}={N_{P}}{\frac {d\Phi _{P}}{dt}}} và U S = N S d Φ S d t {\displaystyle {U_{S}}={N_{S}}{\frac {d\Phi _{S}}{dt}}}

Nếu Φ S {\displaystyle \Phi _{S}} = Φ P {\displaystyle \Phi _{P}} thì U P U S = N P N S {\displaystyle {\frac {U_{P}}{U_{S}}}={\frac {N_{P}}{N_{S}}}} ,

ngoài ra I P I S = N S N P {\displaystyle {\frac {I_{P}}{I_{S}}}={\frac {N_{S}}{N_{P}}}}

Như vậy U P U S = N P N S = I S I P {\displaystyle {\frac {U_{P}}{U_{S}}}={\frac {N_{P}}{N_{S}}}={\frac {I_{S}}{I_{P}}}} (máy biến thế lý tưởng).

Ví dụ, 1 máy biến thế có công suất 400 W, tỉ lệ biến thế 80:5

• Phía sơ cấp 80 V, 5 A, 160 vòng
• Phía thứ cấp 5 V, 80 A, 10 vòng