Transformatorsambandet

Förhållandet mellan spänningarna över en transformators två lindningar är detsamma som förhållandet mellan antalet varv.

U1U2=N1N2\frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}

U1 / U2 = N1 / N2

Finns iFy2

Enligt Skolverkets centrala innehåll ingår formeln i

Gy11, för dig som började gymnasiet före hösten 2025
Fysik 2
Gy25, för dig som började hösten 2025 eller senare
Fysik nivå 2

Variabler

SymbolBetydelseEnhet
U1U_1Spänningen över primärlindningen, alltså den som matas involt (V)
U2U_2Spänningen över sekundärlindningen, alltså den som tas utvolt (V)
N1N_1Antalet varv i primärlindningenstyck
N2N_2Antalet varv i sekundärlindningenstyck

Enheterna i formlerna, och vad var och en mäter

Gäller när

  • Spänningen måste vara växelspänning. En konstant likspänning ger inget föränderligt flöde och därmed ingen inducerad spänning, utom i ögonblicket den slås på eller av.
  • Sambandet gäller den ideala transformatorn, utan förluster i lindningar eller kärna. En verklig transformator ligger nära men inte exakt.
  • Effekten bevaras i det ideala fallet, så U1I1=U2I2U_1 I_1 = U_2 I_2. En uppspänd spänning betyder alltså en nedsatt ström.

Fall för Transformatorsambandet

OmDå
N2>N1N_2 > N_1Spänningen transformeras upp och strömmen ned
N2<N1N_2 < N_1Spänningen transformeras ned och strömmen upp

Hur räknar man ut spänningen ur en transformator?

När spänning ska ändras utan att effekten går förlorad. Hela elnätet bygger på det: kraftverket matar ut några tiotal kilovolt, transformatorer spänner upp till hundratusentals volt för transporten och ned igen till 230 V i uttaget.

Anledningen till att transporten sker vid hög spänning är effektförlusten i ledningen, som är P=RI2P = RI^2. Vid samma överförda effekt ger tio gånger högre spänning en tiondel av strömmen och en hundradel av förlusten, vilket är varför transformatorn är det som gör växelströmsnätet möjligt.

Exempel

En transformator har 1150 varv i primärlindningen och 50 varv i sekundärlindningen. Primärsidan ansluts till 230230 V växelspänning. Vilken spänning ger sekundärsidan?

Lös ut U2U_2 ur sambandetU2=U1⋅N2N1U_2 = U_1 \cdot \frac{N_2}{N_1}
Sätt in värdenaU2=230⋅501150U_2 = 230 \cdot \frac{50}{1150}
Förenkla kvoten, antalen varv förhåller sig som 1 till 23U2=23023U_2 = \frac{230}{23}
Dividera. Varvtalen är antal och räknas som exakta, så det är 230230 V med tre värdesiffror som styrU2=10,0 VU_2 = 10{,}0 \text{ V}

Svar: Sekundärspänningen är 10,010{,}0 V.

Kontroll: Varvkvoten är 115050=23\frac{1150}{50} = 23, och 230230 V delat med 23 är 10,010{,}0 V.

Vanliga fel

  • Att koppla in likspänning. Transformatorn bygger på att flödet ändras, och ett konstant flöde inducerar ingenting.
  • Att tro att transformatorn ger effekt. Den flyttar effekt mellan spänning och ström, och den ideala transformatorn ger ut exakt lika mycket som den tar in.
  • Att vända på kvoten. Skriv alltid primär över primär och sekundär över sekundär, annars blir en nedtransformering en upptransformering.

Bygger på

Relaterade formler

Bergsten, M. (2026). Transformatorsambandet. Formelsamling.se. https://formelsamling.se/formel/transformator/

Texten är fri att använda för undervisning och eget arbete under CC BY 4.0 (öppnas i ny flik). Ange formelsamling.se som källa.

Av Mats BergstenUppdaterad Källa: Skolverkets ämnesplan i fysikRapportera fel
Ändringar på sidan (2)

  • Förtydligat: Svaret stod som 10 V. Varvtalen är exakta antal, så spänningen 230 V med tre värdesiffror styr, och svaret står nu som 10,0 V.

  • Förtydligat: Sidan sa att en likspänning aldrig inducerar någon spänning. Det gäller en konstant likspänning, och att högre spänning ger lägre ström gäller nu uttryckligen vid samma överförda effekt.