Dlaczego nie można zastosować transformatora na prąd stały?

Transformatora nie można używać z prądem stałym (DC), głównie ze względu na sposób działania transformatorów oparty na indukcji elektromagnetycznej. Transformatory działają na zasadzie wzajemnej indukcji pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Indukcja ta występuje w wyniku stale zmieniającego się strumienia magnetycznego generowanego przez prąd przemienny (AC) przepływający przez uzwojenie pierwotne. Natomiast prąd stały nie wytwarza stale zmieniającego się strumienia magnetycznego. Bez tego zmieniającego się strumienia nie ma indukcji w uzwojeniu wtórnym, co zapobiega zwiększaniu lub zmniejszaniu napięcia transformatora.

W transformatorze nie można zastosować prądu stałego, ponieważ brak prądu przemiennego oznacza, że ​​nie ma zmiennego pola magnetycznego, które mogłoby indukować napięcie w uzwojeniu wtórnym. Transformator wykorzystuje to zmienne pole magnetyczne do indukowania napięcia na uzwojeniu wtórnym proporcjonalnego do napięcia uzwojenia pierwotnego. Ponieważ prąd stały utrzymuje stałą polaryzację i nie zmienia się, nie może wytworzyć niezbędnych zmian strumienia, aby indukować napięcie w uzwojeniu wtórnym.

Ogólnie rzecz biorąc, transformatory są projektowane i optymalizowane do pracy wyłącznie z obwodami prądu przemiennego (AC). Opierają się na przemiennym charakterze prądu przemiennego w celu indukowania napięcia w uzwojeniu wtórnym poprzez wzajemną indukcję. Próba użycia transformatora w obwodzie prądu stałego spowodowałaby brak indukcji napięcia w uzwojeniu wtórnym, co sprawiłoby, że transformator stałby się nieskuteczny przy transformacji napięcia.

Transformatory pracują na prąd przemienny (AC) tylko dlatego, że prąd przemienny pozwala na wytwarzanie stale zmieniającego się pola magnetycznego. To zmieniające się pole magnetyczne indukuje napięcie w uzwojeniu wtórnym transformatora poprzez wzajemną indukcję. Częstotliwość prądu przemiennego określa, jak szybko pole magnetyczne zmienia kierunek, wpływając na szybkość indukcji, a tym samym na współczynnik transformacji napięcia transformatora.

W większości przypadków transformatora nie można zasilać prądem stałym ze względu na brak prądu przemiennego i wynikający z tego brak zmiennego pola magnetycznego. Bez tego zmiennego pola magnetycznego transformator nie może indukować napięcia w uzwojeniu wtórnym. Próba uruchomienia transformatora na prądzie stałym nie spowodowałaby oczekiwanej transformacji napięcia i mogłaby potencjalnie uszkodzić transformator z powodu statycznego pola magnetycznego występującego w DC.