Transformatoren benötigen Wechselstrom (AC), da sie auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeiten, die ein sich änderndes Magnetfeld erfordert. Wechselstrom erzeugt auf natürliche Weise ein sich ständig änderndes Magnetfeld, wenn der Strom seine Richtung ändert, was eine Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators induziert. Dieses sich ändernde Magnetfeld ist für die Übertragung elektrischer Energie zwischen der Primär- und Sekundärspule des Transformators unerlässlich. Ohne Wechselstrom gäbe es keine Variation des Magnetfelds, die eine entsprechende Spannung in der Sekundärwicklung induzieren würde.
Wechselstrom ist wichtig, da er eine effiziente Umwandlung und Übertragung von Spannung über große Entfernungen ermöglicht. Wechselstrom kann mithilfe von Transformatoren für die Übertragung über große Entfernungen leicht auf hohe Spannungen erhöht werden, wodurch Energieverluste aufgrund des Stromleitungswiderstands minimiert werden. Darüber hinaus kann Wechselstrom zur sicheren Verwendung in Haushalten und Unternehmen problemlos in niedrigere Spannungen zurückgewandelt werden. Diese Vielseitigkeit bei der Spannungsumwandlung macht Wechselstrom zur bevorzugten Wahl für die meisten Stromverteilungssysteme.
Ein Transformator arbeitet nur mit Wechselstrom, da Gleichstrom (DC) kein sich änderndes Magnetfeld erzeugt. Der elektromagnetische Induktionsprozess, der die Grundlage des Transformatorbetriebs bildet, beruht auf der Fähigkeit des Wechselstroms, die Richtung und Stärke des Stroms kontinuierlich zu ändern. Bei Gleichstrom wäre das erzeugte Magnetfeld konstant, sobald der Strom aufgebaut ist, was nach der anfänglichen Aufbauphase zu keiner induzierten Spannung in der Sekundärwicklung führen würde. Das Fehlen eines sich ändernden Magnetfelds führt dazu, dass Transformatoren mit Gleichstrom nicht ordnungsgemäß funktionieren können.
Wenn in einem Transformator Gleichstrom verwendet wird, baut der anfängliche Strom ein stabiles Magnetfeld auf. Da sich das Magnetfeld jedoch nicht ändert, wird nach dem anfänglichen Moment keine zusätzliche Spannung in der Sekundärwicklung induziert. Dieses konstante Magnetfeld kann aufgrund der anhaltenden Magnetisierung auch zu einer übermäßigen Erwärmung des Transformatorkerns führen, was möglicherweise zu Schäden oder Überhitzung führt. Der Transformator würde sich unter Gleichstrombedingungen praktisch wie ein Kurzschluss verhalten, was zu einem hohen Stromfluss in der Primärwicklung und möglicherweise zu schwerwiegenden elektrischen und thermischen Problemen führen würde.
Ein Transformator zieht aufgrund der Prinzipien der Leistungsübertragung und des Widerstands mehr Strom, wenn auf der Primärseite eine Last vorhanden ist, als wenn keine Last vorhanden ist. Unter Lastbedingungen muss der Transformator die erforderliche Leistung auf der Sekundärseite bereitstellen, wodurch sich aufgrund des erhöhten Leistungsbedarfs der Primärstrom erhöht. Tatsächlich ist die der Sekundärseite (Lastseite) zugeführte Leistung gleich der von der Primärseite entnommenen Leistung, wobei Effizienzverluste berücksichtigt werden. Wenn keine Last vorhanden ist, ist der Primärstrom hauptsächlich der Leerlaufstrom, der relativ klein ist und hauptsächlich zur Überwindung von Verlusten im Kern und zur Aufrechterhaltung des Magnetfelds verwendet wird.