Transformator działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej i przenosi energię elektryczną pomiędzy dwoma lub większą liczbą obwodów poprzez zmiany strumienia magnetycznego. Składa się z dwóch lub więcej cewek drutu, zwanych uzwojeniami, owiniętych wokół rdzenia ferromagnetycznego. Gdy prąd przemienny (AC) przepływa przez uzwojenie pierwotne, generuje zmienne pole magnetyczne w rdzeniu. To zmieniające się pole magnetyczne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym poprzez indukcję elektromagnetyczną.
Napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym zależy od stosunku zwojów między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, umożliwiając transformatorom zwiększanie lub zmniejszanie poziomów napięcia przy jednoczesnym zachowaniu równowagi mocy pomiędzy obwodami wejściowymi i wyjściowymi.
Działanie transformatora można opisać w kilku etapach:
- Napięcie AC jest przyłożone do uzwojenia pierwotnego transformatora.
- Prąd przemienny przepływający przez uzwojenie pierwotne wytwarza zmienne pole magnetyczne w rdzeniu ferromagnetycznym.
- To zmieniające się pole magnetyczne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym poprzez indukcję elektromagnetyczną.
- Napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym jest proporcjonalne do stosunku zwojów pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.
- Uzwojenie wtórne dostarcza indukowane napięcie do podłączonego do niego obciążenia.
Zasada działania transformatora opiera się na podstawowych zasadach indukcji elektromagnetycznej.
Gdy prąd przemienny przepływa przez uzwojenie pierwotne transformatora, wytwarza w rdzeniu zmienne pole magnetyczne. To zmieniające się pole magnetyczne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym poprzez indukcję elektromagnetyczną. Napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym zależy od współczynnika zwojów pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.
Dostosowując liczbę zwojów w każdym uzwojeniu, transformatory mogą zwiększać lub przekraczać poziomy napięcia, zachowując równowagę mocy między obwodami wejściowymi i wyjściowymi.
Funkcją transformatora jest przenoszenie energii elektrycznej pomiędzy dwoma lub większą liczbą obwodów poprzez zmiany strumienia magnetycznego. Działa poprzez konwersję energii elektrycznej z jednego poziomu napięcia na inny, przy jednoczesnym zachowaniu równowagi mocy pomiędzy obwodami wejściowymi i wyjściowymi.
Transformatory nie zmieniają prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC); Działają tylko z sygnałami AC. Jednakże prostowniki i inne obwody mogą być używane w połączeniu z transformatorami do konwersji prądu przemiennego na prąd stały i odwrotnie. Transformatory są niezbędnymi elementami systemów dystrybucji, przesyłu i wykorzystania energii elektrycznej, zapewniającymi efektywną konwersję napięcia i izolację elektryczną.