Materiał wybrany na rdzeń transformatora jest zazwyczaj oparty na jego właściwościach magnetycznych, opłacalności i przydatności do konkretnego zastosowania. Jednym z najpowszechniejszych materiałów stosowanych na rdzenie transformatorów jest stal krzemowa (znana również jako stal elektrotechniczna). Preferowane są stopy stali krzemowej ze względu na ich wysoką przenikalność magnetyczną, która pozwala na efektywne sprzężenie strumienia magnetycznego pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym transformatora. Materiał ten zmniejsza straty energii spowodowane histerezą i prądami wirowymi, dzięki czemu stal krzemowa jest idealna na wysokowydajne transformatory stosowane w dystrybucji energii i zastosowaniach elektrycznych.
Żelazo, szczególnie w postaci laminowanych arkuszy stali krzemowej, jest powszechnie wybierane jako materiał rdzenia transformatorów ze względu na jego doskonałe właściwości magnetyczne. Laminowana struktura pomaga zminimalizować prądy wirowe, zapewniając izolację elektryczną pomiędzy sąsiednimi warstwami, zmniejszając w ten sposób straty energii w postaci ciepła. Właściwość ta ma kluczowe znaczenie dla poprawy sprawności transformatorów, szczególnie tych stosowanych w systemach przesyłu i dystrybucji energii, gdzie minimalizacja strat jest istotna dla ekonomicznej pracy.
Żelazo wybierane jest na rdzeń transformatorów przede wszystkim ze względu na jego właściwości magnetyczne, do których należą wysoka przenikalność magnetyczna i niska koercja. Właściwości te pozwalają rdzeniom żelaznym skutecznie koncentrować i kierować strumień magnetyczny generowany przez uzwojenie pierwotne przez rdzeń w celu indukowania napięcia w uzwojeniu wtórnym. Sprawność ta ma kluczowe znaczenie dla efektywnej pracy transformatorów przy minimalnych stratach energii, zapewniając wysoką sprawność i niezawodność przetwarzania energii elektrycznej przy różnych poziomach napięcia.
Wybór odpowiedniego materiału rdzenia transformatora wymaga rozważenia kilku czynników, takich jak pożądana częstotliwość robocza, wymagana wydajność, straty w rdzeniu i koszt. Stal krzemowa jest powszechnie wybierana ze względu na wysoką przenikalność magnetyczną, niskie straty w rdzeniu i opłacalność w różnych zakresach częstotliwości zwykle stosowanych w dystrybucji energii i elektronice. W zastosowaniach wymagających wysokich częstotliwości preferowane mogą być rdzenie ferrytowe ze względu na ich mniejsze straty na prądach wirowych i wyższą rezystywność. Stopy amorficzne również zyskują na popularności ze względu na zmniejszone straty w rdzeniu przy wyższych częstotliwościach i w pewnych warunkach pracy.
Przy wykonywaniu rdzenia transformatora wybór materiałów zależy od specyficznych wymagań aplikacji. Stal krzemowa (stal elektrotechniczna) pozostaje popularnym wyborem ze względu na równowagę właściwości magnetycznych, opłacalność i powszechną dostępność. Materiały ferrytowe są preferowane w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości ze względu na ich niskie straty w postaci prądów wirowych. Stopy amorficzne oferują korzyści w zakresie zmniejszania strat w rdzeniu przy wysokich częstotliwościach i mogą być odpowiednie do niektórych zastosowań związanych z dystrybucją mocy i energooszczędnymi. Proces selekcji obejmuje ocenę kompromisów między wydajnością magnetyczną, wydajnością, kosztem i charakterystyką operacyjną w celu optymalizacji projektu i wydajności transformatora pod kątem jego zamierzonego zastosowania.