Transformatoren sind elektrische Geräte, die verwendet werden, um die Spannung und Stromstärke in einem elektrischen Stromkreis zu ändern. Sie bestehen aus zwei Wicklungen, die eng miteinander verbunden sind, aber elektrisch voneinander isoliert sind.
Die Primärwicklung, auch Eingangswicklung genannt, ist mit der Quelle des elektrischen Stroms verbunden, während die Sekundärwicklung, auch Ausgangswicklung genannt, mit dem Verbraucher verbunden ist. Die Wicklungen sind um einen gemeinsamen Eisenkern gewickelt, der aus laminierten Eisenblechen besteht, um Verluste durch Wirbelströme zu minimieren.
Die Funktion eines Transformators beruht auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Wenn eine Wechselspannung an die Primärwicklung angelegt wird, erzeugt sie ein magnetisches Feld um den Eisenkern. Dieses magnetische Feld induziert dann eine Spannung in der Sekundärwicklung, die proportional zur Anzahl der Windungen in jeder Wicklung ist. Durch die Variation der Anzahl der Windungen in den Wicklungen kann der Transformator die Spannung und Stromstärke entsprechend dem Bedarf transformieren.
Ein Transformator arbeitet gemäß dem Prinzip der Energieerhaltung. Die Leistung (das Produkt aus Spannung und Stromstärke) auf der Primärseite ist gleich der Leistung auf der Sekundärseite. Daher kann ein Transformator entweder die Spannung erhöhen (Step-up-Transformator), wenn die Anzahl der Windungen auf der Sekundärseite größer ist als auf der Primärseite, oder die Spannung verringern (Step-down-Transformator), wenn die Anzahl der Windungen auf der Primärseite größer ist.
Transformatoren sind von großer Bedeutung im Energiesektor, da sie es ermöglichen, elektrische Energie effizient über große Entfernungen zu transportieren und die Spannung für den Gebrauch in Haushalten und Industrie anzupassen. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in Elektronikgeräten und Netzteilen, um die erforderliche Spannung für verschiedene Komponenten bereitzustellen.