Ein Transformator ist ein elektrisches Gerät, das das Prinzip der elektromagnetischen Induktion nutzt, um die Wechselspannung (AC) zu ändern. Es besteht im Wesentlichen aus einem Kern und Wicklungen; Wenn Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, erzeugt er einen magnetischen Wechselfluss im Kern, wodurch eine elektromotorische Kraft in der Sekundärwicklung induziert wird und die Spannungserhöhung oder -senkung ermöglicht wird. Da ihnen bewegliche mechanische Teile fehlen, zeichnen sich Transformatoren durch einen relativ einfachen Aufbau aus und bieten eine hohe Betriebsstabilität.
Transformatoren erleichtern die Energieübertragung zwischen verschiedenen Spannungsebenen; Im Idealfall verändern sie die Leistungsgröße nicht, sondern erreichen die Übertragung durch die gegenseitige Umwandlung von Spannung und Strom. Die Primär- und Sekundärseite sind elektrisch isoliert; Diese Isolierung erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern minimiert auch Interferenzen zwischen Stromkreisen. Während Transformatoren im Allgemeinen mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten, kommt es im tatsächlichen Betrieb unweigerlich zu Kupfer- und Eisenverlusten-z. B. durch die durch den Wicklungswiderstand erzeugte Wärme sowie zu Hysterese- und Wirbelstromverlusten im Kern.
Die Transformatorleistung wird auch von Faktoren wie Frequenz, Lastbedingungen und Materialqualität beeinflusst. In Stromversorgungssystemen muss beispielsweise die Kapazität anhand von Lastschwankungen entsprechend ausgewählt werden, um eine Verschlechterung der Effizienz durch Überlastung oder Leerlaufbetrieb zu verhindern. Darüber hinaus unterscheidet sich die Konstruktion von Transformatoren für Hochfrequenzumgebungen von der von Leistungsfrequenztransformatoren und erfordert strengere Überlegungen hinsichtlich Isolierung und Wärmeableitung. Zusammengenommen bestimmen diese Faktoren die Eignung und Stabilität von Transformatoren für verschiedene Anwendungen.
