Een transformator is een statisch dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen.
Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de
primaire spoel of primaire zijde genoemd, dan wordt in de andere
spoel(en), de secundaire, een spanning opgewekt. Een transformator wordt
toegepast voor verhogen of verlagen van een wisselspanning en/of voor
het galvanisch scheiden van de primaire en secundaire stroomkringen.
Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hogere wisselspanning, zoals de netspanning,
naar de gewenste lagere wisselspanning. De hogere wisselspanning op de
primaire spoel met meer windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom,. Door de magnetische koppeling
(ijzerkern) bereikt de wisselende magnetische flux van de primaire spoel
de secundaire spoel met minder wikkelingen. In deze secundaire spoel
wordt een lagere wisselspanning opgewekt:
de spanning is omlaag getransformeerd. Heeft de secundaire spoel meer
wikkelingen dan de primaire dan wordt de spanning omhoog
getransformeerd. Doordat de secundaire spoel vaak een veel lager aantal
wikkelingen heeft, is er ruimte voor dikkere draad, waarbij bij deze
lagere spanning een grotere stroom kan worden afgenomen. De beschikbare
ruimte is uiteraard ook afhankelijk van het fysieke ontwerp van de
transformator.
De verhouding tussen het aantal windingen van de primaire spoel en de
secundaire spoel geeft de factor waarmee de spanning omhoog, dan wel
omlaag wordt getransformeerd. Dit noemt men de transformatieverhouding.
In het elektriciteitsnet worden transformatoren gebruikt om de in de centrale
opgewekte energie te transformeren naar een hoge spanning. Bij deze
hoge spanning wordt de energie door het net getransporteerd tot de
punten waar de energie wordt afgenomen. Daar wordt de spanning weer
omlaag getransformeerd en geleid naar transformatorhuisjes in de woonwijken, waar de spanning weer verder omlaag wordt getransformeerd.
Een transformator is geen versterker, het vermogen
aan de primaire zijde is gelijk aan het vermogen aan
de secundaire zijde. Hierdoor kan bij hoge spanning de stroomsterkte
relatief klein gehouden worden.
|