Faraday inventó un "bucle de inductancia" el 29 de agosto de 1831, llamado "bobina de inducción de Faraday", que en realidad fue el primer prototipo de transformador del mundo. Pero Faraday sólo lo usó para demostrar el principio de inducción electromagnética, y no consideró su uso práctico.
En 1881, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs demostraron un dispositivo llamado "generador de mano secundario" en Londres, y luego utilizaron esta tecnología Vendida a Westinghouse en los Estados Unidos, este puede ser el primer transformador de potencia práctico, pero no es el transformador más antiguo.
En 1884, Lusson Golar y John Dixon Gibbs demostraron su equipo en Turín, Italia, que utiliza iluminación eléctrica. Los primeros transformadores utilizaron núcleos lineales, que más tarde fueron reemplazados por núcleos toroidales más efectivos.
El ingeniero de Westinghouse William Steinley construyó el primer transformador práctico en 1885 después de comprar la patente del transformador a George Westinghouse, Lucent Golar y John Dixon Gibbs. transformador. Más tarde, el núcleo del transformador se hizo apilando láminas de hierro en forma de E, y el uso comercial comenzó en 1886.
El principio de transformación de transformadores fue descubierto por primera vez por Faraday, pero no se puso en uso práctico hasta la década de 1880. En la competencia de que las plantas de energía deben producir energía de CC y CA, la capacidad de usar transformadores para la alimentación de CA es una de sus ventajas. El transformador puede convertir la energía eléctrica en una forma de alta tensión y baja corriente, y luego volver a convertirla, reduciendo así en gran medida la pérdida de energía eléctrica en el proceso de transmisión, haciendo que la distancia de transmisión económica de la energía eléctrica llegue más lejos. De esta manera, las centrales eléctricas se pueden construir lejos del consumo de electricidad. La mayor parte de la electricidad del mundo llega al usuario después de una serie de transformaciones.
El transformador se compone de un núcleo de hierro (o núcleo magnético) y una bobina. La bobina tiene dos o más bobinados. El bobinado conectado a la fuente de alimentación se denomina bobinado primario, y los bobinados restantes se denominan bobinado secundario. Puede transformar el voltaje de CA, la corriente y la impedancia. El transformador de núcleo de hierro más simple consiste en un núcleo de hierro hecho de material magnético blando y dos bobinas con giros desiguales en el núcleo de hierro, como se muestra en la figura.
La función del núcleo de hierro es fortalecer el acoplamiento magnético entre las dos bobinas. Para reducir la pérdida de la corriente de Fosede y de la histéresis en el hierro, la base del hierro se lamina con las hojas pintadas del acero del silicio; no hay conexión eléctrica entre las dos bobinas, y las bobinas son enrolladas por cables de cobre aislados (o alambres de aluminio). Una bobina conectada a la alimentación de CA se denomina bobina primaria (o bobina primaria), y la otra bobina conectada al aparato eléctrico se denomina bobina secundaria (o bobina secundaria). El transformador real es muy complicado, e inevitablemente hay pérdida de cobre (calentamiento de resistencia a la bobina), pérdida de hierro (calentamiento del núcleo de hierro) y fugas magnéticas (cable de inducción magnética cerrado por aire), etc. Para simplificar la discusión, solamente el transformador ideal se introduce aquí. Las condiciones para el establecimiento de un transformador ideal son: ignorar el flujo de fuga, ignorar la resistencia de las bobinas primarias y secundarias, ignorar la pérdida del núcleo e ignorar la corriente sin carga (la corriente en la bobina primaria cuando la bobina secundaria está abierta). Por ejemplo, cuando un transformador de potencia está funcionando a plena carga (la potencia de salida nominal de la bobina secundaria), está cerca de la situación ideal del transformador.
Los transformadores son aparatos eléctricos estáticos fabricados por el principio de inducción electromagnética. Cuando la bobina primaria del transformador está conectada a la fuente de alimentación de CA, se genera flujo magnético alterno en el núcleo, y el magnético alterno se representa mediante φ. La φ en las bobinas primarias y secundarias es la misma, y φ es también una función armónica simple, expresada como φ=φmsinωt. Según la ley de Faraday de la inducción electromagnética, la fuerza electromotiva inducida en las bobinas primarias y secundarias es e1=-N1dφ/dt, e2=-N2dφ/dt. En la fórmula, N1 y N2 son el número de vueltas de las bobinas primarias y secundarias. Se puede ver en la figura que U1=-e1, U2=e2 (la cantidad física de la bobina primaria está representada por el subíndice 1 y la cantidad física de la bobina secundaria está representada por el subíndice 2), el valor efectivo complejo es U1=-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, Sea k=N1/N2, que es la relación de transformación del transformador. A partir de la fórmula anterior, U1/U2=-N1/N2=-k, es decir, la relación del valor efectivo de la tensión de bobinado primaria y secundaria del transformador es igual a su relación de giros y la diferencia de fase entre la tensión de bobinado primaria y secundaria es π.