Transformator vam omogoča povečanje napetosti zaradi izgube trenutne moči ali obratno. V vseh primerih velja zakon o ohranjanju energije, vendar se del tega neizogibno spremeni v toploto. Zato je izkoristek transformatorja, čeprav je običajno blizu enote, manjši od njega.
Navodila
Korak 1
Transformator temelji na pojavu, imenovanem elektromagnetna indukcija. Ko je prevodnik izpostavljen spreminjajočemu se magnetnemu polju, se na koncih tega vodnika pojavi napetost, ki ustreza prvemu izvodu spremembe tega polja. Ko je polje konstantno, na koncih vodnika ne nastane napetost. Ta napetost je zelo majhna, vendar jo je mogoče povečati. Če želite to narediti, namesto ravnega vodnika zadostuje tuljava, sestavljena iz želenega števila obratov. Ker so zavoji povezani zaporedno, se napetosti na njih seštejejo. Zato bo pri drugih enakih pogojih napetost večja od enega obrata ali ravnega vodnika, kolikor krat ustreza številu obratov.
2. korak
Izmenično magnetno polje lahko ustvarite na različne načine. Na primer, vrtenje magneta ob tuljavi bo ustvarilo generator. V transformatorju se za to uporablja drugo navitje, imenovano primarno navitje, nanj pa deluje enaka ali drugačna napetost. V sekundarnem navitju nastane napetost, katere oblika ustreza prvemu odvodu napetostne valovne oblike v primarnem navitju. Če se napetost na primarnem navitju spreminja sinusno, se na sekundarnem spreminja kosinusno. Razmerje preoblikovanja (ki ga ne smemo zamenjati z izkoristkom) ustreza razmerju med številom zavojev navitij. Lahko je manj ali več. V prvem primeru bo transformator stopil navzdol, v drugem pa stopnjevalnik. Število obratov na volt (tako imenovano "število obratov na volt") je enako za vsa navitja transformatorja. Pri močnostnih frekvenčnih transformatorjih je najmanj 10, sicer izkoristek pade in ogrevanje se poveča.
3. korak
Magnetna prepustnost zraka je zelo majhna, zato se transformatorji brez jedra uporabljajo le, če delujejo na zelo visokih frekvencah. V industrijskih frekvenčnih transformatorjih so bila uporabljena jedra iz jeklenih plošč, prekritih z dielektrično plastjo. Zaradi tega so plošče med seboj električno izolirane, vrtinčni tokovi pa se ne pojavijo, kar lahko zmanjša učinkovitost in poveča ogrevanje. V transformatorjih preklopnih napajalnikov, ki delujejo pri povišanih frekvencah, taka jedra niso uporabna, saj se lahko na vsaki posamezni plošči pojavijo znatni vrtinčni tokovi, magnetna prepustnost pa je pretirana. Tu se uporabljajo feritna jedra - dielektriki z magnetnimi lastnostmi.
4. korak
Izgube v transformatorju, ki zmanjšujejo njegovo učinkovitost, nastanejo zaradi oddajanja izmeničnega elektromagnetnega polja, majhnih vrtinčnih tokov, ki se kljub ukrepom za njihovo zatiranje še vedno pojavijo v jedru, pa tudi zaradi prisotnosti aktivnega upora v navitja. Vsi ti dejavniki, razen prvega, vodijo do segrevanja transformatorja. Aktivna upornost navitja mora biti zanemarljiva v primerjavi z notranjo upornostjo napajalnika ali obremenitve. Zato je večji kot je tok skozi navitje in nižja je napetost na njem, debelejša je žica zanj.
