Der Zusammenhang zwischen Strom und Transformator ist für den Betrieb von Transformatoren von grundlegender Bedeutung. Transformatoren arbeiten nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, bei der ein sich änderndes Magnetfeld in einem benachbarten Leiter eine Spannung induziert. In einem Transformator erzeugt Wechselstrom, der durch die Primärwicklung fließt, ein sich änderndes Magnetfeld im Transformatorkern.
Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung, wodurch Strom vom Primär- zum Sekundärkreis übertragen wird.
Spannung und Strom hängen in einem Transformator durch das Windungsverhältnis des Transformators und das Energieerhaltungsprinzip zusammen. Das Windungsverhältnis eines Transformators bestimmt das Spannungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Nach dem Ohmschen Gesetz ist die Spannung (v) gleich dem Strom (i) multipliziert mit dem Widerstand (R).
Bei einem Transformator ist das Spannungs-Strom-Verhältnis in der Primärwicklung unter der Annahme idealer Transformatorbedingungen gleich dem Spannungs-Strom-Verhältnis in der Sekundärwicklung. Obwohl Spannung und Strom im Primär- und Sekundärkreis aufgrund des Windungsverhältnisses umgekehrt proportional sind, bleibt das Produkt aus Spannung und Strom unter Vernachlässigung von Verlusten konstant.
Ein Transformator verändert unter idealen Bedingungen den durch ihn fließenden Strom nicht; Es ändert sich nur der Spannungspegel.
Die Primär- und Sekundärwicklung eines Transformators sind galvanisch voneinander isoliert, sodass zwischen ihnen kein Strom direkt fließt. Stattdessen induziert der Primärstrom eine Spannung in der Sekundärwicklung, wodurch Strom in den Sekundärkreis fließt. Das Verhältnis Primärstrom/Sekundärstrom ist umgekehrt proportional zum Übersetzungsverhältnis des Transformators.
Stromwandler (CTS) sind Geräte zur Messung von Wechselstrom (AC) in elektrischen Energiesystemen.
CTS besteht aus einer Primärwicklung, die in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet ist, der den zu messenden Strom führt, und einer Sekundärwicklung, die mit den Mess- oder Schutzgeräten verbunden ist. Der Primärstrom induziert einen proportionalen Strom in der Sekundärwicklung, der genau gemessen oder überwacht werden kann. CTS werden häufig in Verbindung mit Instrumenten wie Verstärkern, Wattmetern und Schutzrelais verwendet, um elektrische Ströme in Energiesystemen zu überwachen und zu steuern.