Een wisselstroomtransformator is een elektrisch apparaat dat wordt gebruikt om elektrische wisselstroomenergie van het ene circuit naar het andere over te brengen door middel van elektromagnetische inductie. Het bestaat uit twee of meer draadspoelen, ook wel primaire en secundaire wikkelingen genoemd, die rond een gemeenschappelijke magnetische kern zijn gewikkeld. Wanneer er een wisselstroom door de primaire wikkeling vloeit, ontstaat er in de kern een veranderend magnetisch veld, dat een wisselspanning in de secundaire wikkeling induceert.
AC-transformatoren worden vaak gebruikt in stroomdistributie, spanningsregeling, impedantie-aanpassing en isolatietoepassingen.
Wisselstroomtransformatoren worden voor verschillende doeleinden in elektrische systemen en apparatuur gebruikt, waaronder het verhogen of verlagen van spanningsniveaus, het isoleren van elektrische circuits, het zorgen voor impedantie-aanpassing tussen verschillende componenten en het omzetten van elektrisch vermogen van de ene vorm naar de andere.
Ze spelen een essentiële rol in elektriciteitsopwekkings-, transmissie- en distributienetwerken, maar ook in industriële machines, consumentenelektronica, telecommunicatiesystemen en andere toepassingen waarbij efficiënte en betrouwbare wisselstroomomzetting noodzakelijk is.
Het belangrijkste verschil tussen AC- en DC-transformatoren is het type elektrische stroom waarvoor ze zijn ontworpen. AC-transformatoren zijn speciaal ontworpen om te werken met wisselstroom (AC), die periodiek van richting verandert en in de loop van de tijd van amplitude verandert.
DC-transformatoren, ook wel gelijkrichters of DC-DC-converters genoemd, zijn daarentegen ontworpen om te werken met gelijkstroom (DC), die met een constante grootte in één richting stroomt.
Terwijl wisselstroomtransformatoren elektrisch vermogen kunnen overbrengen via circuits met veranderende spannings- en stroomniveaus, worden gelijkstroomtransformatoren gebruikt om gelijkstroom van het ene spanningsniveau naar het andere om te zetten of om de gelijkspanningsniveaus te regelen.
In de context van transformatoren betekent AC wisselstroom, wat verwijst naar de stroom van elektrische lading die periodiek van richting verandert in een circuit. Wisselstroom wordt gekenmerkt door zijn sinusoïdale golfvorm, die in de loop van de tijd in amplitude en richting varieert.
Wisselstroomtransformatoren werken op basis van het principe van elektromagnetische inductie, waarbij een veranderend magnetisch veld in de transformatorkern een spanning in de secundaire wikkeling induceert die evenredig is aan de snelheid waarmee de magnetische flux verandert.
Dit fenomeen maakt een efficiënte en betrouwbare overdracht van elektrische energie mogelijk tussen circuits met verschillende spannings- en stroomniveaus.
Het principe van een wisselstroomtransformator is gebaseerd op de wet van Faraday van elektromagnetische inductie, die stelt dat een veranderend magnetisch veld in een geleider een elektromotorische kracht (EMF) of spanning in de geleider induceert.
Bij een AC-transformator creëert de wisselstroom die door de primaire wikkeling vloeit een veranderend magnetisch veld in de transformatorkern, dat een wisselspanning in de secundaire wikkeling induceert. Deze geïnduceerde spanning is evenredig met de verhouding tussen het aantal windingen in de primaire en secundaire wikkelingen, waardoor spanningstransformatie kan worden afgedicht of verlaagd, afhankelijk van de transformatorconfiguratie.