Wenn der geringe Transformatorverlust vernachlässigt wird, muss die Gegenspannung (Gegen-EMK) der Primärwicklung der angelegten Spannung entsprechen. Das Magnetfeld, das die Gegenspannung in der Primärspule induziert, unterbricht auch die Sekundärspule. Wenn die Sekundärspule die gleiche Windungszahl wie die Primärspule hat, entspricht die in der Sekundärspule induzierte Spannung der in der Primärspule induzierten Gegenspannung (oder der angelegten Spannung). Wenn die Sekundärspule doppelt so viele Windungen hat wie die Primärspule, wird sie doppelt so oft vom Fluss durchtrennt und die doppelte angelegte Primärspannung wird in der Sekundärspule induziert. Die gesamte induzierte Spannung in jeder Wicklung ist proportional zur Anzahl der Windungen in dieser Wicklung. Wenn E1 die Primärspannung und I1 der Primärstrom, E2 die Sekundärspannung und I2 der Sekundärstrom, N1 die Primärwindungen und N2 die Sekundärwindungen sind, dann gilt:E1/E2 = N1/N2 = I2/I1Beachten Sie, dass der Strom umgekehrt proportional zur Spannung und zur Anzahl der Windungen ist. Dies bedeutet (wie bereits erläutert), dass bei einer Erhöhung der Spannung der Strom verringert werden muss und umgekehrt. Die Anzahl der Windungen bleibt konstant, es sei denn, es gibt einen Stufenschalter (wird später besprochen). Die Ausgangs- oder Eingangsleistung eines Transformators entspricht Volt mal Ampere (E x I). Wenn der geringe Transformatorverlust außer Acht gelassen wird, ist der Eingang gleich dem Ausgang oder:E1 x I1 = E2 x I2

Beispiel

Wenn die Primärspannung eines Transformators 110 Volt (V) beträgt, die Primärwicklung 100 Windungen und die Sekundärwicklung 400 Windungen hat, dann beträgt die Sekundärspannung: E1/E2 = N1/N2; 110/E2 = 100/400; => E2 = 440 VWenn der Primärstrom 20 Ampere beträgt, beträgt der Sekundärstrom:E2 x I2 = E1 x I1; 440 x I2 = 110 x 20; => I2 = 5 ADa zwischen den Windungen im Primär- und Sekundärkreis ein Verhältnis von 1 zu 4 besteht, muss zwischen Primär- und Sekundärspannung ein Verhältnis von 1 zu 4 und zwischen Primär- und Sekundärspannung ein Verhältnis von 4 zu 1 bestehen Sekundärstrom. Wenn die Spannung erhöht wird, wird der Strom verringert, sodass Volt multipliziert mit Ampere konstant bleibt. Dies wird als „Voltampere“ bezeichnet. Wie bereits erwähnt und weiter veranschaulicht inBild 1Wenn die Anzahl der Windungen oder die Spannung auf der Sekundärseite eines Transformators größer ist als die der Primärseite, spricht man von einem Aufwärtstransformator. Wenn die Anzahl der Windungen oder die Spannung auf der Sekundärseite geringer ist als die der Primärseite, spricht man von einem Abwärtstransformator. Ein Leistungstransformator, der zur Verbindung zweier Systeme verwendet wird, kann Strom in beide Richtungen zwischen den Systemen speisen oder als Aufwärts- oder Abwärtstransformator fungieren, je nachdem, wo Strom erzeugt und wo er verbraucht wird. Wie oben erwähnt, könnte jede Wicklung primär oder sekundär sein. Um diese Verwirrung zu beseitigen, werden Wicklungen von Transformatoren bei der Stromerzeugung oft als High-Side- und Low-Side-Wicklungen bezeichnet, abhängig von den relativen Werten der Spannungen.

Bild 1:Aufwärts- und Abwärtstransformatoren

Beachten Sie, dass kVA (Ampere mal Volt) im gesamten oben genannten Stromkreis auf beiden Seiten jedes Transformators konstant bleibt, weshalb sie als Geräte mit konstanter Wattzahl bezeichnet werden. Der Wirkungsgrad gut konzipierter Leistungstransformatoren ist sehr hoch und liegt im Durchschnitt bei über 98 Prozent (%). Die einzigen Verluste sind auf Kernverluste, die Aufrechterhaltung des magnetischen Wechselfelds, Widerstandsverluste in den Spulen und den zur Kühlung verwendeten Strom zurückzuführen. Der Hauptgrund für den hohen Wirkungsgrad von Leistungstransformatoren im Vergleich zu anderen Geräten ist das Fehlen beweglicher Teile. Transformatoren werden statische Wechselstrommaschinen genannt.