Ein Transformator arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um elektrische Energie zwischen zwei oder mehr Stromkreisen durch Änderungen des magnetischen Flusses zu übertragen. Es besteht aus zwei oder mehr Drahtspulen, sogenannten Wicklungen, die um einen ferromagnetischen Kern gewickelt sind. Wenn Wechselstrom (AC) durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er im Kern ein sich änderndes Magnetfeld. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert durch elektromagnetische Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung.
Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung hängt vom Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung ab.
Dadurch können Transformatoren die Spannungspegel erhöhen oder verringern und gleichzeitig das Leistungsgleichgewicht zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen aufrechterhalten.
Der Betrieb eines Transformators kann in mehreren Phasen beschrieben werden:
- Wechselspannung wird an die Primärwicklung des Transformators angelegt.
- Wechselstrom, der durch die Primärwicklung fließt, erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld im ferromagnetischen Kern.
- Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert durch elektromagnetische Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung.
- Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung ist proportional zum Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung.
- Die Sekundärwicklung liefert die induzierte Spannung an die daran angeschlossene Last.
Das Funktionsprinzip eines Transformators basiert auf den Grundprinzipien der elektromagnetischen Induktion.
Wenn Wechselstrom durch die Primärwicklung eines Transformators fließt, erzeugt er im Kern ein sich änderndes Magnetfeld. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert durch elektromagnetische Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung. Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung hängt vom Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung ab.
Durch Anpassen der Anzahl der Windungen in jeder Wicklung können Transformatoren die Spannungspegel erhöhen oder überschreiten und gleichzeitig das Leistungsgleichgewicht zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen aufrechterhalten.
Die Funktion eines Transformators besteht darin, elektrische Energie zwischen zwei oder mehr Stromkreisen durch Änderungen des Magnetflusses zu übertragen. Dabei wird elektrische Energie von einem Spannungsniveau in ein anderes umgewandelt und gleichzeitig ein Leistungsgleichgewicht zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen aufrechterhalten.
Transformatoren wandeln Wechselstrom (AC) nicht in Gleichstrom (DC) um; Sie funktionieren nur mit AC-Signalen. Gleichrichter und andere Schaltkreise können jedoch in Verbindung mit Transformatoren verwendet werden, um Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt umzuwandeln. Transformatoren sind wesentliche Komponenten elektrischer Energieverteilungs-, -übertragungs- und -nutzungssysteme und sorgen für eine effiziente Spannungsumwandlung und elektrische Isolierung.