Çalışma prensibi
Transformatör, aralarında elektriksel bağlantı olmadan iki devre arasında ortak bir manyetik alan üzerinden enerji aktarır. Birincil sargıdaki alternatif akım, laminasyonlu demir nüvede alternatif bir akı oluşturur; bu akı ikincil sargıyı halkalar ve Faraday yasasına göre onda gerilim indükler. Mekanizma değişen akıya dayandığı için transformatör yalnızca AC ile çalışır — DC'ye bağlarsanız birincil sargı yalnızca düşük dirençli bir kısa devredir.
Sarım oranı ve empedans
Gerilim sarım oranıyla doğru, akım ters orantılı olarak dönüştürülür; ideal bir transformatör güç ne yaratır ne yok eder. 10:1 alçaltıcı bir transformatör gerilimin onda birini verir ve on kat akım sağlayabilir. Empedans ise sarım oranının karesiyle dönüşür; transformatörlerin yalnızca gerilim değiştirmek için değil, ses ve radyo frekansı devrelerinde empedans uyumlaması için de kullanılmasının nedeni budur.
Kayıplar ve verim
Gerçek transformatörler enerjiyi iki yerde kaybeder. Bakır kayıpları sargılardaki omik kayıplardır ve yük akımının karesiyle artar. Demir kayıpları — nüvedeki histerezis ve girdap akımları — akıya ve frekansa bağlıdır ve transformatör enerjili olduğu sürece hemen hemen sabittir; laminasyonlu, yönlendirilmiş taneli çelik kullanılmasının nedeni budur. Verim ikisinin eşitlendiği noktada tepe yapar ve iyi tasarlanmış bir üründe tipik olarak %95–99'a ulaşır.
Nerelerde kullanılır
Transformatörler AC şebekeyi mümkün kılar: orta gerilimde üretim, hat akımını ve kayıpları düşük tutmak için yüzlerce kilovoltta iletim, ardından dağıtım ve ev kullanımı için yeniden alçaltma. Daha küçük tek fazlı transformatörler güç kaynaklarında, izolasyon ve güvenlik uygulamalarında, kaynak makinelerinde, kapı zillerinde ve ses cihazlarında karşımıza çıkar. 1:1 oranlı izolasyon transformatörleri hiç gerilim değiştirmez; tüm amaçları güvenlik ve gürültü ayrımıdır.