Фарадаи је изумео [ГГ] куот; петљу индуктивности [ГГ] куот; 29. августа 1831. назван [ГГ] „Фарадаи-ов индукциони калем [ГГ]“, који је заправо био први прототип светског [ГГ] # 39 трансформатора. Али Фарадаи га је користио само да демонстрира принцип електромагнетне индукције и није разматрао његову практичну употребу.
1881. Луциен Гаулард и Јохн Дикон Гиббс демонстрирали су уређај назван [ГГ] куот; секундарни ручни генератор [ГГ] куот; у Лондону, а затим је користио ову технологију продату компанији Вестингхоусе у Сједињеним Државама, ово је можда први практични енергетски трансформатор, али није најранији трансформатор.
1884. године Луссон Голар и Јохн Дикон Гиббс демонстрирали су своју опрему у Торину у Италији, која користи електрично осветљење. Рани трансформатори користили су линеарне језгре, које су касније замењене ефикаснијим тороидалним језгрима.
Инжењер из Вестингхоусе-а Виллиам Стеинлеи саградио је први практични трансформатор 1885. године након што је патент за трансформатор купио од Георгеа Вестингхоусе-а, Луцент-а Голар-а и Јохн-а Дикон-а Гиббс-а. трансформатор. Касније је језгро трансформатора направљено слагањем гвоздених лимова у облику слова Е, а комерцијална употреба започела је 1886. године.
Принцип трансформације трансформатора први пут је открио Фарадаи, али у практичну употребу стављен је тек 1880-их. У конкуренцији да електране треба да производе једносмерну и наизменичну струју, могућност употребе трансформатора за наизменичну струју једна је од његових предности. Трансформатор може претворити електричну енергију у облик високог напона и слабе струје, а затим је претворити назад, чиме се у великој мери смањује губитак електричне енергије у процесу преноса, чинећи економску удаљеност преноса електричне енергије даљом. На овај начин се електране могу градити далеко од потрошње електричне енергије. Већина светске [ГГ] # 39; електричне енергије долази до корисника након низа трансформација.
Трансформатор се састоји од гвозденог језгра (или магнетног језгра) и калема. Завојница има два или више намотаја. Намотај повезан на извор напајања назива се примарни намотај, а преостали намотаји секундарни намотај. Може трансформисати наизменични напон, струју и импедансу. Најједноставнији трансформатор од гвозденог језгра састоји се од гвозденог језгра од меког магнетног материјала и две завојнице са неједнаким завојима намотаних на гвоздено језгро, као што је приказано на слици.
Функција гвозденог језгра је да ојача магнетну спрегу између два калема. Да би се смањио вртложни ток и губитак хистерезе у гвожђу, језгро гвожђа је ламинирано обојеним силиконским челичним лимовима; између два калема нема електричне везе, а калеми су намотани изолованим бакарним жицама (или алуминијумским жицама). Једна завојница повезана на наизменичну струју назива се примарна завојница (или примарна завојница), а друга завојница повезана са електричним уређајем назива се секундарна завојница (или секундарна завојница). Стварни трансформатор је врло компликован и неизбежно долази до губитка бакра (грејање отпора завојнице), губитка гвожђа (грејање језгре гвожђа) и магнетног цурења (магнетна индукциона жица затворена ваздухом) итд. Да би се поједноставила дискусија, само идеални овде је уведен трансформатор. Услови за успостављање идеалног трансформатора су: игнорисање флукса цурења, занемаривање отпора примарне и секундарне завојнице, занемаривање губитка језгра и занемаривање струје празног хода (струје у примарној завојници када секундарни калем је отворен). На пример, када енергетски трансформатор ради при пуном оптерећењу (називна излазна снага секундарног калема), он је близу идеалне ситуације трансформатора.
Трансформатори су статички електрични уређаји направљени по принципу електромагнетне индукције. Када је примарна завојница трансформатора повезана са напајањем наизменичном струјом, у језгру се генерише наизменични магнетни ток, а наизменични магнет представља φ. Φ у примарном и секундарном калему је исти, а φ је такође једноставна хармоничка функција, изражена као φ=φмсинωт. Према Фарадаи-овом [ГГ] # 39-овом закону електромагнетне индукције, индукована електромоторна сила у примарном и секундарном калему је е1=-Н1дφ / дт, е2=-Н2дφ / дт. У формули су Н1 и Н2 број завоја примарног и секундарног калема. Са слике се види да је У1=-е1, У2=е2 (физичка количина примарног калема представљена је индексом 1, а физичка количина секундарног калема индексом 2), комплексна ефективна вредност је У1=-Е1=јН1ωΦ, У2=Е2=-јН2ωΦ, Нека је к=Н1 / Н2, што је однос трансформације трансформатора. Из горње формуле, У1 / У2=-Н1 / Н2=-к, односно однос ефективне вредности напона примарног и секундарног намотаја трансформатора [ГГ] # 39 једнак је његовом односу завоја и фази разлика између напона примарног и секундарног намотаја је π.