O princípio de um transformador estrutural é baseado na lei da indução eletromagnética. Ele alcança transformação de tensão, corrente e impedância por meio de uma combinação específica de núcleo de ferro e enrolamentos. Seu núcleo é a transferência de energia entre as bobinas primária e secundária por meio de fluxo magnético alternado.
1. Princípio Básico de Funcionamento: Eletromagnetismo Gera Eletromagnetismo
Quando uma tensão alternada é aplicada ao enrolamento primário do transformador, um fluxo magnético alternado é gerado no núcleo de ferro. Este campo magnético variável passa através do núcleo de ferro fechado e se acopla ao enrolamento secundário. De acordo com a lei da indução eletromagnética de Faraday, uma força eletromotriz é induzida no enrolamento secundário. Se uma carga for conectada ao lado secundário, forma-se uma corrente, realizando a transferência de energia elétrica.
2. Transformação de Impedância e Isolamento Elétrico
Além da função de transformação, um transformador estrutural também possui:
Transformação de Impedância: Ao ajustar a relação de espiras, a impedância da carga é "refletida" de volta para o lado primário, conseguindo a correspondência entre a fonte de alimentação e a carga e melhorando a eficiência da transmissão. Por exemplo, transformadores são usados em amplificadores valvulados para acionar alto-falantes de baixa{1}}impedância.
Isolamento elétrico: Não há conexão elétrica direta entre os enrolamentos primário e secundário, mas apenas acoplamento de campo magnético, o que aumenta a segurança e é frequentemente utilizado em equipamentos médicos e sistemas de controle industrial.