O cobre não é usado como material de núcleo em transformadores principalmente devido às suas propriedades magnéticas. Embora o cobre seja um excelente condutor de eletricidade, ele não apresenta as características magnéticas necessárias para um acoplamento e transformação eficiente do fluxo magnético em transformadores. Os transformadores operam com base na indução eletromagnética, onde a corrente alternada na bobina primária gera um campo magnético que induz uma tensão na bobina secundária. Os materiais utilizados nos núcleos dos transformadores precisam ter alta permeabilidade magnética para facilitar a ligação eficiente do fluxo magnético e minimizar as perdas de energia. O cobre, apesar de sua condutividade, carece de permeabilidade magnética suficiente e não canalizaria eficientemente o fluxo magnético através dos enrolamentos do transformador.
Da mesma forma, o alumínio não é normalmente usado como material de núcleo em transformadores por razões semelhantes relacionadas às suas propriedades magnéticas. Embora o alumínio seja leve e ofereça boa condutividade elétrica, ele não possui as características magnéticas necessárias para transferir e sustentar com eficiência o fluxo magnético necessário para a operação eficaz do transformador. Os materiais utilizados como núcleos de transformadores devem apresentar alta permeabilidade magnética para garantir perdas mínimas de energia e eficiência ideal do transformador. A menor permeabilidade magnética do alumínio em comparação com materiais como ferro ou aço o torna menos adequado para núcleos de transformadores, onde as propriedades magnéticas são cruciais para o desempenho.
O ferro é comumente escolhido como material do núcleo dos transformadores devido às suas propriedades magnéticas favoráveis. O ferro tem alta permeabilidade magnética, o que significa que pode conduzir e sustentar facilmente as linhas de fluxo magnético geradas pelo enrolamento primário. Esta propriedade permite que os núcleos de ferro transfiram com eficiência a energia magnética da bobina primária para a bobina secundária nos transformadores, facilitando assim a transformação eficaz da tensão. Além disso, os núcleos de ferro podem ser facilmente magnetizados e desmagnetizados, tornando-os adequados para os campos magnéticos alternados produzidos em transformadores CA. Essas características fazem do ferro um material preferido para núcleos de transformadores, permitindo transferência eficiente de energia e reduzindo perdas.
O aço, embora semelhante ao ferro em muitos aspectos, normalmente não é usado como material de núcleo em transformadores devido à sua maior condutividade elétrica. O aço tem resistividade menor em comparação ao ferro, o que pode resultar em correntes parasitas e maiores perdas de energia dentro do núcleo do transformador. Essas correntes parasitas geram calor, reduzindo a eficiência geral e potencialmente causando problemas térmicos nos transformadores. Portanto, apesar de suas propriedades magnéticas serem adequadas para núcleos de transformadores, a maior condutividade elétrica do aço e as perdas associadas o tornam menos desejável em comparação ao ferro para esta aplicação específica. O projeto do transformador visa minimizar perdas e maximizar a eficiência, razão pela qual o ferro continua a ser a escolha predominante para núcleos de transformadores, apesar das suas próprias limitações.
