Faraday je izumil" induktivnost zanke" 29. avgusta 1831 imenovan" Faradayeva indukcijska tuljava" ;, ki je bil pravzaprav prvi prototip transformatorja na svetu' Toda Faraday ga je uporabil samo za prikaz principa elektromagnetne indukcije in ni upošteval njegove praktične uporabe.
Leta 1881 sta Lucien Gaulard in John Dixon Gibbs predstavila napravo, imenovano" sekundarni ročni generator" v Londonu in nato uporabil to tehnologijo, ki je bila prodana družbi Westinghouse v ZDA, je morda prvi praktični močnostni transformator, vendar ni najzgodnejši transformator.
Leta 1884 sta Lusson Golar in John Dixon Gibbs v Torinu v Italiji predstavila svojo opremo, ki uporablja električno razsvetljavo. Zgodnji transformatorji so uporabljali linearna jedra, ki so jih kasneje nadomestila učinkovitejša toroidna jedra.
Westinghouseov inženir William Steinley je prvi praktični transformator zgradil leta 1885 po nakupu patenta za transformator od Georgea Westinghousea, Lucenta Golarja in Johna Dixona Gibbsa. transformator. Kasneje je bilo jedro transformatorja narejeno z zlaganjem železnih plošč v obliki črke E, komercialna uporaba pa se je začela leta 1886.
Načelo transformatorske transformacije je prvič odkril Faraday, vendar je bil v praktični uporabi šele v osemdesetih letih. V konkurenci, da bi elektrarne oddajale enosmerno in izmenično moč, je ena od prednosti uporabe transformatorjev za izmenični tok. Transformator lahko pretvori električno energijo v visokonapetostno in nizkotokovno obliko, nato pa jo pretvori nazaj, s čimer močno zmanjša izgubo električne energije v procesu prenosa, zaradi česar ekonomska razdalja prenosa električne energije seže dlje. Na ta način je mogoče graditi elektrarne daleč stran od porabe električne energije. Večina električne energije' doseže uporabnika po vrsti preobrazb.
Transformator je sestavljen iz železnega jedra (ali magnetnega jedra) in tuljave. Tuljava ima dva ali več navitij. Navijanje, priključeno na napajalnik, se imenuje primarno navitje, preostali navitji pa sekundarno navitje. Lahko pretvori izmenično napetost, tok in impedanco. Najenostavnejši transformator iz železnega jedra je sestavljen iz železnega jedra iz mehkega magnetnega materiala in dveh tuljav z neenakomernimi zavoji na železnem jedru, kot je prikazano na sliki.
Naloga železnega jedra je okrepiti magnetno sklopko med obema tuljavama. Da bi zmanjšali vrtinčni tok in izgubo zaradi histereze v železu, je jedro železa laminirano z barvanimi silicijevimi jeklenimi pločevinami; med obema tuljavama ni električne povezave, tuljave pa so navite z izoliranimi bakrenimi žicami (ali aluminijastimi žicami). Ena tuljava, priključena na izmenični tok, se imenuje primarna tuljava (ali primarna tuljava), druga tuljava, priključena na električno napravo, pa sekundarna tuljava (ali sekundarna tuljava). Dejanski transformator je zelo zapleten in neizogibno pride do izgube bakra (ogrevanje z odpornostjo tuljave), izgube železa (ogrevanje jedra železa) in magnetnega puščanja (magnetna indukcijska žica, zaprta z zrakom) itd. Da bi poenostavili razpravo, je le idealna tu je predstavljen transformator. Pogoji za vzpostavitev idealnega transformatorja so: ignoriranje toka uhajanja, neupoštevanje upora primarne in sekundarne tuljave, ignoriranje izgube jedra in neupoštevanje toka prostega teka (tok v primarni tuljavi, ko sekundarni tuljava je odprta). Na primer, ko močnostni transformator deluje pri polni obremenitvi (nazivna izhodna moč sekundarne tuljave), je blizu idealnega stanja transformatorja.
Transformatorji so statične električne naprave, izdelane po principu elektromagnetne indukcije. Ko je primarna tuljava transformatorja priključena na napajalnik z izmeničnim tokom, se v jedru ustvari izmenični magnetni tok, izmenični magnet pa predstavlja φ. Φ v primarni in sekundarni tuljavi je enak, φ pa je tudi preprosta harmonična funkcija, izražena kot φ=φmsinωt. V skladu z Faradayevim' s-jevim zakonom o elektromagnetni indukciji je inducirana elektromotorna sila v primarni in sekundarni tuljavi e1=-N1dφ / dt, e2=-N2dφ / dt. V formuli sta N1 in N2 število zavojev primarne in sekundarne tuljave. Iz slike je razvidno, da je U1=-e1, U2=e2 (fizična količina primarne tuljave je predstavljena s podpisom 1, fizična količina sekundarne tuljave pa s podpisom 2), kompleksna efektivna vrednost je U1=-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, Naj je k=N1 / N2, kar je transformatorsko razmerje transformatorja. Iz zgornje formule je U1 / U2=-N1 / N2=-k, to je razmerje med efektivno vrednostjo napetosti primarnega in sekundarnega navitja transformatorja' enako razmerju obratov in faze razlika med napetostjo primarnega in sekundarnega navitja je π.