Kupfer wird hauptsächlich aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften nicht als Kernmaterial in Transformatoren verwendet. Obwohl Kupfer ein ausgezeichneter Stromleiter ist, weist es nicht die magnetischen Eigenschaften auf, die für eine effiziente Magnetflusskopplung und -transformation in Transformatoren erforderlich sind. Transformatoren basieren auf elektromagnetischer Induktion, wobei Wechselstrom in der Primärspule ein Magnetfeld erzeugt, das in der Sekundärspule eine Spannung induziert. In Transformatorkernen verwendete Materialien müssen eine hohe magnetische Permeabilität aufweisen, um eine effiziente Magnetflussverknüpfung zu ermöglichen und Energieverluste zu minimieren. Kupfer verfügt trotz seiner Leitfähigkeit über keine ausreichende magnetische Permeabilität und würde den magnetischen Fluss nicht effizient durch die Wicklungen des Transformators leiten.
Ebenso wird Aluminium aus ähnlichen Gründen im Zusammenhang mit seinen magnetischen Eigenschaften normalerweise nicht als Kernmaterial in Transformatoren verwendet. Obwohl Aluminium leicht ist und eine gute elektrische Leitfähigkeit bietet, verfügt es nicht über die notwendigen magnetischen Eigenschaften, um den für einen effektiven Transformatorbetrieb erforderlichen Magnetfluss effizient zu übertragen und aufrechtzuerhalten. Materialien, die als Transformatorkerne verwendet werden, müssen eine hohe magnetische Permeabilität aufweisen, um minimale Energieverluste und einen optimalen Transformatorwirkungsgrad zu gewährleisten. Die geringere magnetische Permeabilität von Aluminium im Vergleich zu Materialien wie Eisen oder Stahl macht es weniger geeignet für Transformatorkerne, wo magnetische Eigenschaften für die Leistung entscheidend sind.
Aufgrund seiner günstigen magnetischen Eigenschaften wird häufig Eisen als Kernmaterial für Transformatoren gewählt. Eisen hat eine hohe magnetische Permeabilität, was bedeutet, dass es die von der Primärwicklung erzeugten magnetischen Flusslinien problemlos leiten und aufrechterhalten kann. Diese Eigenschaft ermöglicht es Eisenkernen, in Transformatoren magnetische Energie effizient von der Primärspule auf die Sekundärspule zu übertragen und so eine effektive Spannungsumwandlung zu ermöglichen. Darüber hinaus lassen sich Eisenkerne leicht magnetisieren und entmagnetisieren, sodass sie für die in Wechselstromtransformatoren erzeugten magnetischen Wechselfelder geeignet sind. Diese Eigenschaften machen Eisen zu einem bevorzugten Material für Transformatorkerne, da es eine effiziente Energieübertragung ermöglicht und Verluste reduziert.
Obwohl Stahl in vielerlei Hinsicht Eisen ähnelt, wird er aufgrund seiner höheren elektrischen Leitfähigkeit normalerweise nicht als Kernmaterial in Transformatoren verwendet. Stahl hat im Vergleich zu Eisen einen geringeren spezifischen Widerstand, was zu Wirbelströmen und höheren Energieverlusten im Transformatorkern führen kann. Diese Wirbelströme erzeugen Wärme, verringern den Gesamtwirkungsgrad und verursachen möglicherweise thermische Probleme in Transformatoren. Obwohl seine magnetischen Eigenschaften für Transformatorkerne geeignet sind, ist Stahl aufgrund seiner höheren elektrischen Leitfähigkeit und der damit verbundenen Verluste im Vergleich zu Eisen für diese spezielle Anwendung weniger wünschenswert. Das Ziel des Transformatordesigns besteht darin, Verluste zu minimieren und den Wirkungsgrad zu maximieren. Deshalb bleibt Eisen trotz seiner eigenen Einschränkungen die vorherrschende Wahl für Transformatorkerne.