Transformator prądu przemiennego to urządzenie elektryczne służące do przesyłania energii elektrycznej prądu przemiennego (AC) z jednego obwodu do drugiego poprzez indukcję elektromagnetyczną. Składa się z dwóch lub więcej cewek drutu, zwanych uzwojeniami pierwotnymi i wtórnymi, nawiniętych wokół wspólnego rdzenia magnetycznego. Gdy prąd przemienny przepływa przez uzwojenie pierwotne, wytwarza w rdzeniu zmienne pole magnetyczne, które indukuje napięcie przemienne w uzwojeniu wtórnym.
Transformatory prądu przemiennego są powszechnie stosowane w dystrybucji energii, regulacji napięcia, dopasowywaniu impedancji i zastosowaniach izolacyjnych.
Transformatory prądu przemiennego są wykorzystywane do różnych celów w systemach i sprzęcie elektrycznym, w tym do zwiększania lub obniżania poziomów napięcia, izolowania obwodów elektrycznych, zapewniania dopasowania impedancji między różnymi komponentami i przekształcania energii elektrycznej z jednej formy na drugą.
Odgrywają zasadniczą rolę w sieciach wytwarzania, przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej, a także w maszynach przemysłowych, elektronice użytkowej, systemach telekomunikacyjnych i innych zastosowaniach, w których konieczna jest wydajna i niezawodna konwersja mocy prądu przemiennego.
Główną różnicą między transformatorami prądu przemiennego i stałego jest rodzaj prądu elektrycznego, do obsługi którego są przeznaczone.
Transformatory prądu przemiennego są specjalnie zaprojektowane do pracy z prądem przemiennym (AC), który okresowo odwraca kierunek i zmienia amplitudę w czasie. Natomiast transformatory prądu stałego, zwane także prostownikami lub przetwornicami DC-DC, są przeznaczone do pracy z prądem stałym (DC), który przepływa w jednym kierunku ze stałą wielkością.
Podczas gdy transformatory prądu przemiennego są w stanie przenosić energię elektryczną przez obwody o zmiennym poziomie napięcia i prądu, transformatory prądu stałego służą do przekształcania energii prądu stałego z jednego poziomu napięcia na inny lub do regulowania poziomów napięcia prądu stałego.
W kontekście transformatorów prąd przemienny oznacza prąd przemienny, który odnosi się do przepływu ładunku elektrycznego, który okresowo zmienia kierunek w obwodzie.
Prąd przemienny charakteryzuje się sinusoidalnym kształtem fali, którego amplituda i kierunek zmieniają się w czasie. Transformatory prądu przemiennego działają w oparciu o zasadę indukcji elektromagnetycznej, gdzie zmienne pole magnetyczne w rdzeniu transformatora indukuje w uzwojeniu wtórnym napięcie proporcjonalne do szybkości zmian strumienia magnetycznego.
Zjawisko to umożliwia wydajne i niezawodne przesyłanie energii elektrycznej pomiędzy obwodami o różnych poziomach napięcia i prądu.
Zasada działania transformatora prądu przemiennego opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya, które stwierdza, że zmieniające się pole magnetyczne w przewodniku indukuje siłę elektromotoryczną (EMF) lub napięcie w przewodniku.
W transformatorze prądu przemiennego prąd przemienny przepływający przez uzwojenie pierwotne wytwarza zmienne pole magnetyczne w rdzeniu transformatora, które indukuje napięcie przemienne w uzwojeniu wtórnym. To indukowane napięcie jest proporcjonalne do stosunku liczby zwojów w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym, umożliwiając transformację napięcia do uszczelnienia lub obniżenia, w zależności od konfiguracji transformatora.