Ein Transformator ist ein elektrisches Gerät, das zur Übertragung elektrischer Energie zwischen zwei oder mehr Stromkreisen durch elektromagnetische Induktion verwendet wird. Es besteht typischerweise aus zwei oder mehr Spulen aus isoliertem Draht, die um einen Kern aus ferromagnetischem Material gewickelt sind. Die Primärspule ist an eine Wechselstromquelle (AC) angeschlossen, die im Kern ein variierendes Magnetfeld erzeugt. Dieses variierende Magnetfeld induziert eine elektromotorische Wechselkraft (EMK) oder Spannung in der Sekundärspule, was die Umwandlung von Spannungspegeln und Strömen unter Beibehaltung des Energiesparprinzips ermöglicht.
Kurz gesagt ist ein Transformator ein Gerät, das elektromagnetische Induktion nutzt, um elektrische Energie zwischen Stromkreisen zu übertragen. Es besteht aus um einen Kern gewickelten Spulen, wobei die Primärspule durch ein sich änderndes Magnetfeld eine Spannung in der Sekundärspule induziert. Dadurch können Transformatoren den Spannungspegel des Wechselstroms ändern und dabei gleichzeitig die Gesamtleistung einsparen.
Die Hauptfunktion eines Transformators besteht darin, die Spannungspegel von Wechselstrom (AC) zu ändern. Dies wird durch elektromagnetische Induktion erreicht, wobei die an die Eingangsspannungsquelle angeschlossene Primärspule ein Magnetfeld im Kern erzeugt. Dieses Magnetfeld induziert eine Spannung in der Sekundärspule, die mit dem Ausgangskreis verbunden ist. Durch Variation der Anzahl der Windungen in den Spulen können Transformatoren den Spannungspegel zwischen den Eingangs- und Ausgangskreisen erhöhen (erhöhen) oder verringern (senken) und gleichzeitig die elektrische Isolierung und Energieeinsparung aufrechterhalten.
Ein Transformator wird oft einfach als „Transformator“ bezeichnet. Sein Hauptzweck besteht darin, elektrische Energie mittels elektromagnetischer Induktion effizient von einem Stromkreis in einen anderen zu übertragen. Transformatoren sind in Stromverteilungssystemen von entscheidender Bedeutung, da sie die Übertragung von Strom über große Entfernungen mit hoher Spannung und die anschließende Herabsetzung auf niedrigere Spannungen ermöglichen, die für den Verbrauchergebrauch geeignet sind. Sie werden auch in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet, um unterschiedliche Spannungspegel bereitzustellen, die für den Betrieb erforderlich sind.
Transformatoren funktionieren nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Wenn ein Wechselstrom (AC) durch die um einen Magnetkern gewickelte Primärspule fließt, erzeugt er im Kern ein sich änderndes Magnetfeld. Dieses sich ändernde Magnetfeld induziert durch elektromagnetische Induktion eine Spannung in der Sekundärspule. Die in der Sekundärspule induzierte Spannung hängt vom Verhältnis der Windungszahlen der Primär- und Sekundärspule ab. Dadurch können Transformatoren das Spannungsniveau zwischen Primär- und Sekundärkreis erhöhen oder senken und gleichzeitig elektrische Energie effizient und mit minimalen Verlusten übertragen. Dieser Prozess ermöglicht es Transformatoren, in verschiedenen Anwendungen eine entscheidende Rolle bei der Stromverteilung, Spannungsregelung und elektrischen Isolierung zu spielen.