Principiële werking van een onbelaste één op één gewikkelde éénfasetransformator

Uit de wisselstroomtheorie is bekend dat als we op een spoel, gewikkeld om een ijzeren kern, een wisselspanning aansluiten in deze kern een wisselend magnetisch veld ontstaat. De frequentie van dit magneetveld is gelijk aan die van de aangesloten spanning. We gaan hierbij uit van een sinusvormig verlopende spanning. Dit magneetveld is niet in fase met de aangesloten wisselspanning maar ijlt 90° na.
D.w.z. als de wisselspanning maximale waarde heeft is het magneetveld nul en als de spanning naar nul gaat is het magneetveld maximaal.
Door dit wisselende magneetveld wordt, in diezelfde spoel, weer een spanning opgewekt die 90° naijlt op dit magneetveld.
Deze spanning ijlt dus 180° na op de aangesloten spanning. Je kunt ook zeggen:”is tegengesteld aan de aangesloten spanning”.
Deze spanning werkt z’n ontstaan, de aangesloten spanning, tegen.
Hierdoor loopt er in de spoel maar een hele kleine stroom.
Dit is heel goed te zien door op de spoel dezelfde spanning, maar dan gelijkspanning, aan te sluiten. Er ontstaat dan geen tegenspanning, er is immers geen wisselend magnetisch veld, en de stroom wordt alleen beperkt door de ohmse weerstand van de spoel.
De kleine stroom in het eerste geval wordt bepaald door de “wisselstroomweerstand”.

Nu gaan we, om diezelfde kern uit het begin van ons verhaal, nog een spoel wikkelen met net zoveel windingen als de eerste spoel.
De eerste spoel, waar we de wisselspanning op aangesloten hebben, noemen we bij een transformator de “primaire wikkeling”.
Deze tweede spoel, de secundaire wikkeling, zit dus in hetzelfde wisselende magneetveld wat door de eerste, primaire spoel, wordt opgewekt.
In deze secundaire spoel wordt nu dus ook een spanning opgewekt die 180° naijlt op de, primair, aangesloten spanning. Dus even groot maar tegensteld.

Zie voor bovenstaande omschrijving ook het vectordiagram

Wanneer we bijvoorbeeld de primaire winding 230 wikkelingen geven en daar 230 volt op aansluiten hebben we 1 volt per winding.
De prachtige eigenschap van een transformator is nu, even los van de helaas ook hier optredende verliezen, dat de spanning die wordt opgewekt ook 1 volt per winding is.
Met gebruikmaking van deze eigenschap kunnen we met een transformator elke wisselspanning veranderen in een wisselspanning van een andere grootte door simpelweg het aantal wikkelingen aan te passen van de secundaire spoel.