Przekazywanie energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego następuje za pośrednictwem pola elektromagnetycznego (strumienia magnetycznego). Na rysunku przedstawiono poglądowy schemat transformatora zasilanego napięciem i obciążonego po stronie wtórnej impedancją .
Uzwojenie, do którego jest zazwyczaj doprowadzone źródło energii elektrycznej, nazywamy uzwojeniem pierwotnym, natomiast uzwojenie, do którego jest dołączony odbiornik, nazywamy uzwojeniem wtórnym. Zaciski uzwojenia pierwotnego stanowią wejście układu, a zaciski uzwojenia wtórnego - wyjście. Odpowiednie napięcia i prądy w transformatorze nazywamy pierwotnymi lub wtórnymi. Wszystkie wielkości i parametry związane z uzwojeniem pierwotnym opatrzymy wskaźnikiem 1, a wielkości i parametry związane z uzwojeniem wtórnym – wskaźnikiem 2.
Do uzwojenia pierwotnego przyłożone jest napięcie sinusoidalnie zmienne o wartości chwilowej . Wartość chwilową prądu w uzwojeniu pierwotnym oznaczymy przez Pod wpływem zmiennego w czasie prądu w przestrzeni otaczającej uzwojenie powstaje zmienny strumień magnetyczny , będący superpozycją strumieni . Przy założeniu jego równomiernego rozkładu na przekroju S, strumień jest iloczynem indukcji magnetycznej B i przekroju S, Strumień ten kojarzy się zarówno z uzwojeniem pierwotnym o liczbie zwojów wytwarzając strumień skojarzony , jak i uzwojeniem wtórnym o liczbie zwojów z2 wytwarzając w nim strumień skojarzony Zgodne z prawem indukcji elektromagnetycznej pod wpływem zmiennego w czasie strumienia magnetycznego indukuje się napięcie
Jeśli do uzwojenia wtórnego dołączymy odbiornik, to pod wpływem napięcia indukowanego w tym uzwojeniu popłynie prąd .
W zależności od środowiska w jakim zamyka się wytworzony wokół uzwojeń strumień magnetyczny rozróżniamy transformatory powietrzne (korpus transformatora wykonany z dielektryka o przenikalności magnetycznej względnej bliskiej jedności) i transformatory z rdzeniem ferromagnetycznym (korpus wykonany z rdzenia ferromagnetycznego). Zanim przejdziemy do omówienia obu rodzajów transformatorów, przedstawimy zależności obowiązujące dla transformatora idealnego.
|