Transformatörlerde, farklı voltaj seviyelerine sahip devreler arasında elektrik enerjisi aktarımının verimliliğini artırmak için bir çekirdek kullanılır. Tipik olarak demir veya çelik gibi ferromanyetik malzemeden yapılan çekirdek, çeşitli kritik işlevlere hizmet eder. İlk olarak, transformatör sargıları tarafından üretilen manyetik akıyı yoğunlaştıran ve yönlendiren kapalı bir manyetik devre sağlar. Bu manyetik akı konsantrasyonu, birincil sargıya göre ikincil sargıda voltajın verimli indüksiyonuna izin verir. Ek olarak çekirdek, bir malzemedeki manyetik akıya karşı direnç olan manyetik isteksizliği azaltır, böylece sargılar arasındaki bağlantı katsayısını arttırır ve genel transformatör verimliliğini artırır.
Öte yandan bir hava çekirdekli transformatör, manyetik olmayan bir çekirdek malzemesi, genellikle hava veya diğer manyetik olmayan malzemeler kullanır. Transformatörlerde hava çekirdeği kullanmanın birincil nedeni, demir veya çelik gibi ferromanyetik malzemelerle ilişkili manyetik kayıpları önlemektir. Hava çekirdekleri, radyo frekansı (RF) devrelerinde kullanılan yüksek frekanslı transformatörler veya manyetik özelliklerin hassas kontrolünün gerekli olduğu uygulamalar gibi histerezis ve girdap akımlarından kaynaklanan enerji kayıplarını en aza indirmenin çok önemli olduğu uygulamalarda kullanılır. Hava çekirdekli transformatörler, daha yüksek frekanslarda çalışabilme özelliğine sahip olup, manyetik çekirdekli transformatörlere göre belirli frekans aralıklarında verimlilik ve doğruluk açısından daha iyi performans elde edebilmektedir.
Bir transformatördeki çelik çekirdek, manyetik akı için oldukça geçirgen bir yol sağlama temel amacına hizmet eder. Çelik, özellikle lamine silikon çelik, yüksek manyetik geçirgenliği ve düşük manyetik kayıpları nedeniyle seçilmiştir. Transformatörler, çelik bir çekirdek kullanarak, manyetik akıyı çekirdek boyunca yoğunlaştırıp yönlendirerek elektrik enerjisini birincil sargılardan ikincil sargılara verimli bir şekilde aktarabilir. Bu konsantrasyon, manyetik histerezis ve girdap akımlarından kaynaklanan enerji kayıplarını en aza indirerek çelik çekirdekli transformatörleri daha verimli hale getirir ve enerji verimliliğinin kritik olduğu çeşitli güç dağıtımı ve iletim uygulamaları için uygun hale getirir.
Kademeli çekirdekli transformatör, manyetik çekirdeğin kademeli veya katmanlı bir konfigürasyonda oluşturulduğu bir transformatör çekirdek tasarımını ifade eder. Bu tasarım özellikle manyetik akı dağıtımı üzerinde daha iyi kontrol sağlanmasına ve kayıpların azaltılmasına olanak sağladığı yüksek gerilim ve yüksek güçlü transformatörlerde kullanışlıdır. Çekirdeğe adım atarak üreticiler, sızıntı akışını en aza indirecek ve transformatörün genel verimliliğini artıracak şekilde tasarımı optimize edebilir. Kademeli çekirdekli transformatörler, güç dağıtım sistemlerinde, elektrik trafo merkezlerinde ve değişen yük koşullarında güvenilirliğin, verimliliğin ve performansın çok önemli olduğu endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
Kabuk tipi transformatörün aksine çekirdek tipi transformatörün işlevi, çekirdek konfigürasyonunda yatmaktadır. Çekirdek tipi bir transformatörde, verimli enerji aktarımı için kapalı bir manyetik devre sağlayan manyetik çekirdeğin etrafı sarımlarla çevrilidir. Çekirdek tipi konfigürasyon, birincil ve ikincil sargılar arasında yüksek manyetik bağlantı katsayısına sahip kompakt bir tasarıma izin vererek daha iyi verimlilik ve performans özellikleri sağlar. Çekirdek tipi transformatörler, elektrik gücünün uzun mesafelerde minimum kayıpla iletilmesi için güvenilir ve verimli gerilim dönüşümünün gerekli olduğu güç dağıtım ağlarında, elektrik şebekelerinde ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.