spoelverhouding

Spoelverhouding, in het Engels turns ratio, is de verhouding tussen het aantal windingen van twee spoelen in een transformator of inductieve verbinding. Meestal gaat het om de primaire spoel en de secundaire spoel. De spoelverhouding wordt vaak aangeduid als n = Ns/Np, waarbij Ns het aantal wikkelingen van de secundaire spoel en Np dat van de primaire spoel is.

De belangrijkste relatie is Vs/Vp = Ns/Np = n voor een ideale transformator. Hierdoor volgt ook Ip/Is = Ns/Np = n en Is/Ip = Np/Ns = 1/n. Zo bepaalt de spoelverhouding of een spanning wordt opgehoogd of verlaagd en hoe de stroming zich verhoudt tussen de spoelen. De totale macht moet bij afwezigheid van verliezen gelijk blijven: Vp·Ip ≈ Vs·Is.

Impedanties worden ook beïnvloed door de spoelverhouding: de weerstand die in de secundaire kant wordt gezien vanaf de primaire kant noemt men Zp = n^2 · Zs. Omgekeerd kan een bron met Zp via de verhouding Zs = Zp / n^2 op de secundaire kant zien. De verhouding is dus cruciaal voor impedantie-matching in audio, RF en vermogenselektronica.

Niet-ideale factoren zoals verlies in de kern, koperdraadweerstand en lekinductanties maken de verhoudingen bij hoge frequenties minder precies. De spoelverhouding blijft echter een kernconcept in ontwerp en analyse van transformatoren, adaptorens en spoelgebaseerde impedantie-matchers.

Toepassingen omvatten stapelen van spanningen in voedingen (step-up/step-down), impedantie-matching in audio en RF, en het ontwerpen van voedingen in schakelingen met wisselstroom. Meetmethoden variëren van tellen van windingen tot het meten van Spanningverhoudingen of using een meetopstelling met bekende belastingen om n te bepalen.