Фарадей изобретява" контур за индуктивност" на 29 август 1831 г., наречен" Фарадеева индукционна намотка" ;, който всъщност беше първият прототип на трансформатор в света' Но Фарадей го използва само за да демонстрира принципа на електромагнитната индукция и не обмисля практическото му използване.
През 1881 г. Лусиен Гаулард и Джон Диксън Гибс демонстрират устройство, наречено" вторичен ръчен генератор" в Лондон и след това използва тази технология, продадена на Westinghouse в САЩ, това може да е първият практически силов трансформатор, но не е най-ранният трансформатор.
През 1884 г. Лусон Голар и Джон Диксън Гибс демонстрират оборудването си в Торино, Италия, което използва електрическо осветление. Ранните трансформатори са използвали линейни ядра, които по-късно са заменени с по-ефективни тороидални ядра.
Инженерът от Уестингхаус Уилям Стайнли построява първия практичен трансформатор през 1885 г., след като купува патента за трансформатора от Джордж Уестингхаус, Лусент Голар и Джон Диксън Гибс. трансформатор. По-късно сърцевината на трансформатора е направена чрез подреждане на Е-образни железни листове и търговската употреба започва през 1886 г.
Принципът на трансформацията на трансформатора е открит за първи път от Фарадей, но той е въведен в практическа употреба едва през 1880-те. В състезанието електроцентралите да произвеждат постоянна и променлива мощност, възможността за използване на трансформатори за променливотоково захранване е едно от предимствата му. Трансформаторът може да преобразува електрическата енергия във форма на високо напрежение и слаб ток и след това да я преобразува обратно, като по този начин значително намалява загубата на електрическа енергия в процеса на предаване, правейки икономическото разстояние на предаване на електрическата енергия по-далеч. По този начин електроцентралите могат да бъдат изградени далеч от потреблението на електроенергия. Повечето от електричеството в света' достига до потребителя след поредица от трансформации.
Трансформаторът е съставен от желязна сърцевина (или магнитна сърцевина) и намотка. Намотката има две или повече намотки. Намотката, свързана към захранването, се нарича първична намотка, а останалите намотки - вторична. Той може да трансформира променливо напрежение, ток и импеданс. Най-простият трансформатор с желязна сърцевина се състои от желязна сърцевина, изработена от мек магнитен материал и две намотки с неравномерни завъртания с ръкави върху желязото, както е показано на фигурата.
Функцията на желязната сърцевина е да засили магнитната връзка между двете намотки. За да се намали вихровият ток и загубата на хистерезис в желязото, желязната сърцевина е ламинирана с боядисани листове от силициева стомана; няма електрическа връзка между двете намотки и намотките се навиват от изолирани медни проводници (или алуминиеви проводници). Едната намотка, свързана към променливотоковото захранване, се нарича първична намотка (или първична намотка), а другата намотка, свързана към електрическия уред, се нарича вторична намотка (или вторична намотка). Действителният трансформатор е много сложен и неизбежно има загуба на мед (нагряване на съпротивление на бобината), загуба на желязо (нагряване на сърцевината на желязото) и магнитно изтичане (проводник с магнитна индукция, затворен от въздуха) и др. За да се опрости дискусията, само идеалният трансформатор е представен тук. Условията за създаване на идеален трансформатор са: игнориране на потока от течове, игнориране на съпротивлението на първичната и вторичната намотки, игнориране на загубата на сърцевината и игнориране на тока на празен ход (тока в първичната намотка, когато вторичната бобината е отворена). Например, когато силов трансформатор работи при пълно натоварване (номиналната изходна мощност на вторичната намотка), той е близо до идеалната ситуация на трансформатора.
Трансформаторите са статични електрически уреди, направени на принципа на електромагнитната индукция. Когато първичната намотка на трансформатора е свързана към променливотоковото захранване, в сърцевината се генерира променлив магнитен поток, а променливият магнит е представен от φ. Φ в първичната и вторичната намотки е една и съща и φ също е проста хармонична функция, изразена като φ=φmsinωt. Според закона на Фарадей' за електромагнитната индукция, индуцираната електродвижеща сила в първичната и вторичната намотки е e1=-N1dφ / dt, e2=-N2dφ / dt. Във формулата N1 и N2 са броят на завъртанията на първичната и вторичната намотки. От фигурата може да се види, че U1=-e1, U2=e2 (физическото количество на първичната намотка е представено чрез индекс 1, а физическото количество на вторичната намотка е представено с индекс 2), комплексната ефективна стойност е U1=-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, Нека k=N1 / N2, което е коефициентът на трансформация на трансформатора. От горната формула U1 / U2=-N1 / N2=-k, т.е. съотношението на ефективната стойност на напрежението на първичната и вторичната намотка на трансформатора' е равно на неговото съотношение на завоите и фазата разликата между напрежението на първичната и вторичната намотка е π.