Faraday opfandt en" induktanssløjfe" den 29. august 1831 kaldet en" Faraday induktionsspole", som faktisk var verdens' s første prototype af en transformer. Men Faraday brugte det kun til at demonstrere princippet om elektromagnetisk induktion og overvejede ikke dets praktiske anvendelse.
I 1881 demonstrerede Lucien Gaulard og John Dixon Gibbs en enhed kaldet" sekundær håndgenerator" i London og derefter anvendte denne teknologi, der blev solgt til Westinghouse i USA, er dette måske den første praktiske effekttransformator, men det er ikke den tidligste transformer.
I 1884 demonstrerede Lusson Golar og John Dixon Gibbs deres udstyr i Torino, Italien, der bruger elektrisk belysning. Tidlige transformatorer brugte lineære kerner, som senere blev erstattet af mere effektive toroidale kerner.
Westinghouse-ingeniør William Steinley byggede den første praktiske transformer i 1885 efter at have købt patentet på transformeren fra George Westinghouse, Lucent Golar og John Dixon Gibbs. transformer. Senere blev kernen i transformeren lavet ved stabling af E-formede jernplader, og kommerciel brug begyndte i 1886.
Princippet om transformation af transformation blev først opdaget af Faraday, men det blev ikke brugt i praksis før i 1880'erne. I konkurrencen om, at kraftværker skal levere jævn- og vekselstrøm, er muligheden for at bruge transformere til vekselstrøm en af fordelene. Transformatoren kan konvertere elektrisk energi til en højspændings- og lavstrømsform og derefter konvertere den tilbage og reducerer således kraftigt tabet af elektrisk energi i transmissionsprocessen, hvilket gør den økonomiske transmissionsafstand for elektrisk energi længere. På denne måde kan kraftværker bygges langt væk fra elforbruget. Det meste af verden' s elektricitet når brugeren efter en række transformationer.
Transformatoren er sammensat af en jernkerne (eller magnetisk kerne) og en spole. Spolen har to eller flere viklinger. Den vikling, der er forbundet med strømforsyningen, kaldes den primære vikling, og de resterende viklinger kaldes den sekundære vikling. Det kan transformere vekselstrøm, strøm og impedans. Den enkleste jernkernetransformator består af en jernkerne lavet af blødt magnetisk materiale og to spoler med ulige drejninger på jernkernen, som vist på figuren.
Jernkernens funktion er at styrke den magnetiske kobling mellem de to spoler. For at reducere virvelstrømmen og hysteresetabet i jernet lamineres jernkernen med malede siliciumstålplader; der er ingen elektrisk forbindelse mellem de to spoler, og spolerne er viklet af isolerede kobbertråde (eller aluminiumstråde). Den ene spole, der er tilsluttet vekselstrøm, kaldes den primære spole (eller den primære spole), og den anden spole, der er forbundet til det elektriske apparat, kaldes den sekundære spole (eller sekundær spole). Den aktuelle transformer er meget kompliceret, og der er uundgåeligt kobbertab (opvarmning af spolemodstand), jerntab (opvarmning af jernkerne) og magnetisk lækage (magnetisk induktionstråd lukket af luft) osv. For at forenkle diskussionen er kun det ideelle transformer introduceres her. Betingelserne for etablering af en ideel transformator er: ignorering af lækstrømmen, ignorering af modstanden fra de primære og sekundære spoler, ignorering af tabet af kernen og ignorering af strømmen uden belastning (strømmen i den primære spole, når den sekundære spolen er åben). For eksempel, når en effekttransformator kører ved fuld belastning (den nominelle udgangseffekt for den sekundære spole), er den tæt på den ideelle transformersituation.
Transformere er statiske elektriske apparater fremstillet af princippet om elektromagnetisk induktion. Når transformatorens primære spole er forbundet til vekselstrømsforsyningen, genereres skiftende magnetisk flux i kernen, og den skiftende magnetiske repræsenteres af φ. Φ i den primære og sekundære spole er den samme, og φ er også en simpel harmonisk funktion, udtrykt som φ=φmsinωt. Ifølge Faraday' s lov om elektromagnetisk induktion er den inducerede elektromotoriske kraft i de primære og sekundære spoler e1=-N1dφ / dt, e2=-N2dφ / dt. I formlen er N1 og N2 antallet af omdrejninger af de primære og sekundære spoler. Det kan ses af figuren, at U1=-e1, U2=e2 (den fysiske størrelse af den primære spole er repræsenteret af abonnement 1, og den fysiske størrelse af sekundærspolen er repræsenteret af abonnement 2), den komplekse effektive værdi er U1=-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, Lad k=N1 / N2, som er transformatorens transformationsforhold. Fra ovenstående formel er U1 / U2=-N1 / N2=-k, det vil sige forholdet mellem den effektive værdi af transformeren' s primære og sekundære viklingsspænding er lig med dens omdrejningsforhold og fasen forskellen mellem den primære og sekundære viklingsspænding er π.