Un trasformatore è un dispositivo che sfrutta il principio dell'induzione elettromagnetica per modificare la tensione alternata. Il suo principio di funzionamento può essere semplicemente riassunto così: avvolgendo due o più bobine con spire diverse su un nucleo, quando la corrente alternata attraversa una delle bobine, si genera nel nucleo un flusso magnetico alternato, che attraversa le altre bobine e induce forza elettromotrice in queste bobine.
Nello specifico, i trasformatori sono composti principalmente da nuclei e bobine di ferro. I nuclei di ferro sono generalmente costituiti da materiali altamente magnetici, come fogli di acciaio al silicio, che forniscono un percorso a bassa resistenza magnetica per un'efficiente propagazione del flusso magnetico all'interno del nucleo. La bobina è avvolta attorno al nucleo di ferro e una delle bobine è chiamata bobina primaria, nota anche come lato primario, che riceve l'alimentazione CA in ingresso; L'altra bobina è chiamata bobina secondaria, detta anche lato secondario, e produce una corrente alternata modificata.
Quando la corrente alternata passa attraverso la bobina primaria, il flusso magnetico alternato generato forma un campo magnetico nel nucleo di ferro. A causa del flusso magnetico che passa attraverso la bobina secondaria, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, nella bobina secondaria verrà generata una forza elettromotrice indotta. L'entità della forza elettromotrice indotta è direttamente proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico e al numero di spire della bobina secondaria. Con una progettazione ragionevole e il rapporto spire della bobina secondaria, è possibile ottenere diverse trasformazioni di tensione.
Inoltre, i trasformatori hanno anche le funzioni di trasformazione e isolamento dell'impedenza. Modificando il rapporto spire della bobina, la tensione può essere aumentata o abbassata al livello desiderato senza modificare la potenza di uscita dell'alimentatore. Nel frattempo, grazie al nucleo in ferro del trasformatore che separa le bobine primarie e secondarie, si ottiene l'isolamento elettrico tra i lati primario e secondario, riducendo efficacemente le interferenze elettriche e i rischi per la sicurezza.
In breve, i trasformatori realizzano funzioni di conversione di tensione, conversione di impedenza e isolamento elettrico attraverso il principio dell'induzione elettromagnetica e sono ampiamente utilizzati nei sistemi di alimentazione, nelle apparecchiature elettroniche e nelle applicazioni industriali.