Se a pequena quantidade de perda do transformador for ignorada, a contratensão (back EMF) do primário deve ser igual à tensão aplicada. O campo magnético, que induz a contratensão no primário, também corta a bobina secundária. Se a bobina secundária tiver o mesmo número de voltas que a primária, a tensão induzida no secundário será igual à contratensão induzida no primário (ou a tensão aplicada). Se a bobina secundária tiver o dobro de voltas que a primária, ela será cortada duas vezes mais pelo fluxo e o dobro da tensão primária aplicada será induzida no secundário. A tensão induzida total em cada enrolamento é proporcional ao número de voltas nesse enrolamento. Se E1 é a tensão primária e I1 a corrente primária, E2 é a tensão secundária e I2 a corrente secundária, N1 as espiras primárias e N2 as espiras secundárias, então:E1/E2 = N1/N2 = I2/I1Observe que a corrente é inversamente proporcional à tensão e ao número de voltas. Isto significa (como discutido anteriormente) que se a tensão for aumentada, a corrente deverá ser reduzida e vice-versa. O número de voltas permanece constante, a menos que haja um comutador (discutido mais tarde). A saída ou entrada de energia de um transformador é igual a volts vezes amperes (E x I). Se a pequena perda do transformador for desconsiderada, a entrada é igual à saída ou:E1 x I1 = E2 x I2

Exemplo

Se a tensão primária de um transformador for 110 volts (V), o enrolamento primário tiver 100 voltas e o enrolamento secundário tiver 400 voltas, então a tensão secundária será:E1/E2 = N1/N2; 110/E2 = 100/400; => E2 = 440 VSe a corrente primária for 20 amperes, a corrente secundária será:E2 x I2 = E1 x I1; 440 x I2 = 110 x 20; => I2 = 5 AComo existe uma relação de 1 para 4 entre as espiras nos circuitos primário e secundário, deve haver uma relação de 1 para 4 entre a tensão primária e secundária e uma relação de 4 para 1 entre a tensão primária e secundária. corrente secundária. À medida que a tensão aumenta, a corrente diminui, mantendo constantes os volts multiplicados pelos amperes. Isso é conhecido como “volt-amperes”. Conforme mencionado anteriormente e ilustrado com mais detalhes emFigura 1, quando o número de voltas ou tensão no secundário de um transformador é maior que o do primário, ele é conhecido como transformador elevador. Quando o número de voltas ou tensão no secundário é menor que o do primário, ele é conhecido como transformador abaixador. Um transformador de potência usado para unir dois sistemas pode alimentar corrente de qualquer maneira entre os sistemas ou atuar como um transformador elevador ou redutor, dependendo de onde a energia está sendo gerada e onde é consumida. Conforme mencionado acima, qualquer enrolamento pode ser primário ou secundário. Para eliminar esta confusão, na geração de energia, os enrolamentos dos transformadores são frequentemente chamados de enrolamentos do lado superior e do lado inferior, dependendo dos valores relativos das tensões.

Figura 1:Transformadores elevadores e abaixadores

Observe que kVA (amperes vezes volts) permanece constante em todo o circuito acima em ambos os lados de cada transformador, razão pela qual são chamados de dispositivos de potência constante. As eficiências de transformadores de potência bem projetados são muito altas, com média superior a 98% (%). As únicas perdas são devidas às perdas do núcleo, manutenção do campo magnético alternado, perdas de resistência nas bobinas e energia utilizada para resfriamento. A principal razão para a alta eficiência dos transformadores de potência, em comparação com outros equipamentos, é a ausência de peças móveis. Os transformadores são chamados de máquinas CA estáticas.