Der Wirkungsgrad eines Transformators ist aufgrund der Prinzipien der elektromagnetischen Induktion und der Konstruktion seines Kerns und seiner Wicklungen typischerweise hoch. Transformatoren funktionieren auf der Grundlage der Übertragung elektrischer Energie von einem Stromkreis in einen anderen durch magnetische Kopplung. Dieser Prozess ist äußerst effizient, da die Energieübertragung über den magnetischen Fluss zwischen der Primär- und Sekundärwicklung nur minimale Verluste verursacht. Darüber hinaus werden die in Transformatoren verwendeten Kernmaterialien wie Eisen- oder Siliziumstahlbleche aufgrund ihrer Fähigkeit ausgewählt, den magnetischen Fluss zu konzentrieren und Wirbelstromverluste zu minimieren, was zu einem hohen Wirkungsgrad beiträgt.
Trotz ihres hohen Wirkungsgrades ist aufgrund der im Betrieb auftretenden inhärenten Verluste kein Transformator zu 100 % effizient. Zu diesen Verlusten zählen vor allem Kupferverluste (aufgrund von Widerständen in den Wicklungen) und Kernverluste (aufgrund von Hysterese und Wirbelströmen im Kernmaterial). Während moderne Transformatoren darauf ausgelegt sind, diese Verluste durch eine sorgfältige Auswahl von Materialien und Konstruktionstechniken zu minimieren, wird immer ein Teil der Energie als Wärme abgegeben, wodurch der Wirkungsgrad auf weniger als 100 % begrenzt wird.
Im Vergleich dazu weisen Transformatoren im Allgemeinen einen höheren Wirkungsgrad auf als rotierende Maschinen wie Elektromotoren oder Generatoren. Dies liegt daran, dass Transformatoren mit elektromagnetischer Induktion arbeiten, die Energie durch ein Magnetfeld ohne mechanische Reibung oder bewegliche Teile überträgt. Im Gegensatz dazu umfassen rotierende Maschinen mechanische Komponenten wie Lager und Bürsten, die Reibung und mechanische Verluste verursachen und den Gesamtwirkungsgrad im Vergleich zu Transformatoren verringern.
Der Wirkungsgrad eines Transformators ist in absoluten Zahlen nicht niedrig, aber im Vergleich zu idealen theoretischen Bedingungen (100 % Wirkungsgrad) geringer. Die Hauptgründe dafür, dass der Wirkungsgrad unter 100 % liegt, sind Widerstandsverluste in den Kupferwicklungen (I²R-Verluste) und Verluste im Magnetkernmaterial (Hysterese- und Wirbelstromverluste). Diese Verluste führen dazu, dass ein Teil der zugeführten elektrischen Energie in Wärme umgewandelt wird und nicht vollständig auf die Ausgangsseite übertragen wird. Bemühungen zur Verbesserung der Transformatoreffizienz konzentrieren sich auf die Minimierung dieser Verluste durch bessere Konstruktion, Materialien und Betriebsstrategien.
Der Wirkungsgrad eines Transformators liegt aufgrund der physikalischen Gegebenheiten der Energieumwandlung und -übertragung immer unter 1 (oder 100 %). Selbst unter optimalen Bedingungen und minimalen Verlusten können Transformatoren aufgrund unvermeidlicher Faktoren wie Widerstandserwärmung in den Wicklungen und magnetischer Verluste im Kernmaterial keinen perfekten Wirkungsgrad erreichen. Während der Wirkungsgrad von Transformatoren sehr hoch sein kann und bei modernen Designs typischerweise zwischen 95 % und 98 % liegt, ist das Erreichen eines Wirkungsgrads von 100 % aufgrund dieser inhärenten Verluste im Energieübertragungsprozess theoretisch unmöglich.