Das Prinzip eines Transformators basiert auf der elektromagnetischen Induktion, die den Prozess der Erzeugung einer elektromotorischen Kraft (Spannung) in einem geschlossenen Stromkreis durch Veränderung des ihn umgebenden Magnetfelds beschreibt.
In einem Transformator wird dieses Prinzip verwendet, um elektrische Energie durch einen gegenseitigen Induktivitätsmechanismus von einem Stromkreis auf einen anderen zu übertragen.
Das Grundprinzip eines Transformators besteht aus zwei Drahtspulen, der sogenannten Primärwicklung und der Sekundärwicklung, die um einen gemeinsamen Magnetkern gewickelt sind. Wenn Wechselstrom (AC) durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er ein sich änderndes Magnetfeld um den Kern.
Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert gemäß dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung.
Das Konzept eines Transformators dreht sich um die Übertragung elektrischer Energie zwischen Stromkreisen ohne physische Verbindungen und beruht lediglich auf der gegenseitigen Induktion zwischen der Primär- und Sekundärwicklung.
Durch Variieren der Windungszahl jeder Wicklung können Transformatoren den Spannungspegel eines Wechselstromsignals erhöhen oder senken und gleichzeitig die Frequenz konstant halten.
Das Funktionsprinzip eines Transformators ist einfach: Wenn ein Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er ein zeitlich veränderliches Magnetfeld um den Kern. Dieses Magnetfeld induziert in der Sekundärwicklung eine Spannung, die zur Übertragung elektrischer Energie vom Primärkreis auf den Sekundärkreis führt.
Das Verhältnis der Windungszahlen der Primär- und Sekundärwicklung bestimmt das Spannungsübersetzungsverhältnis des Transformators.
Ein Stromwandler (CT) funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein Standardtransformator, ist jedoch speziell für die Messung von Wechselströmen in Stromkreisen konzipiert. Die Primärwicklung eines Stromwandlers ist in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet, der den zu messenden Strom führt, während die Sekundärwicklung an ein Messgerät angeschlossen ist.
Der vom Stromwandler erzeugte Sekundärstrom ist proportional zum Primärstrom und kann für verschiedene Anwendungen wie Schutz, Messung und Steuerung in elektrischen Systemen verwendet werden.