transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.
tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder.
fluks bolak-balik ini menginduksikan gaya gerak listrik (ggl) dalam lilitan sekunder.
jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.
selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer.
tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian.
transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang.
untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling
transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa.
transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah.
karena ggl induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.
transformator tiga fase
transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain.
lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ().
transformator scheme ru.svg
karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka
dengan menyusun ulang persamaan akan didapat
dari rumus-rumus di atas, didapat pula:
dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.
kerugian dalam transformator
perhitungan di atas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktik terjadi beberapa kerugian yaitu
kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder.
kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
kerugian kapasitas liar.
kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator.
kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi.
kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
kerugian yang terjadi ketika arus primer ac berbalik arah.
disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika.
kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
kerugian efek kulit.
sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor.
hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan.
kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi.
untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
kerugian arus eddy.
kerugian yang disebabkan oleh ggl masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl.
karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi tolakan fluks magnet pada material inti.
kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.
efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus
sebagai akibat adanya kerugian pada transformator.
maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%.
untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.