Transformatoren arbeiten nach den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion, die auf dem sich ändernden Magnetfeld beruhen, das durch Wechselstrom (AC) induziert wird. Dieses magnetische Wechselfeld ist für die Induktion einer Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators unerlässlich. Wenn Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, ändert er kontinuierlich seine Richtung, wodurch sich das Magnetfeld um die Wicklung abwechselnd ausdehnt und zusammenbricht. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert durch gegenseitige Induktion eine Spannung in der Sekundärwicklung und ermöglicht so die Übertragung elektrischer Energie von einem Stromkreis auf einen anderen mit einem anderen Spannungsniveau.
Transformatoren sind speziell für den Betrieb mit Wechselstrom konzipiert, da der Wechselstrom den für die Induktion erforderlichen wechselnden Magnetfluss erzeugt. Im Gegensatz dazu erzeugt Gleichstrom (DC) ein konstantes Magnetfeld, dessen Richtung oder Stärke sich im Laufe der Zeit nicht ändert. Wenn Gleichstrom durch die Primärwicklung eines Transformators fließt, entsteht dadurch ein stetiges Magnetfeld, das keine Spannung in der Sekundärwicklung induziert. Ohne das magnetische Wechselfeld gibt es keinen Mechanismus für die elektromagnetische Induktion in einem Transformator, was ihn für die Übertragung von Energie zwischen Schaltkreisen unter Verwendung von Gleichstromeingang unwirksam macht.
Der Bedarf an Wechselstrom in Transformatoren beruht auf den Grundprinzipien des Elektromagnetismus und dem Verhalten magnetischer Felder um Leiter, die Wechselströme führen. Daher sind Transformatoren von Natur aus für den Betrieb mit Wechselspannungen und -strömen ausgelegt und optimiert. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Übertragung, Verteilung und Spannungsumwandlung von Wechselstrom und ermöglichen eine effiziente Übertragung elektrischer Energie über verschiedene Spannungsebenen in Stromnetzen und verschiedenen elektrischen Systemen.