1.Трансформатор

Однією з важливих переваг змінного струму над постійним є те, що силу струму і напругу змінного струму можна в найширших межах перетворювати (трансформувати) без істотних втрат потужності. Для зменшення витрат електричної енергії в лініях електропередач силу струму в них зменшують, а напругу збільшують до сотень тисяч і більше вольт, а в місцях споживання електроенергії напругу знижують до необхідних значень (сила струму при цьому відповідно зростає).

Трансформатор (мал.З. 21) в основному складається з двох (або більшої кількості) котушок, намотаних на феромагнітне (наприклад, сталеве) осердя. Одну з цих котушок (обмоток), яка приєднується до лінії від генератора, називають первинною.

Якщо коло вторинної обмотки розімкнене, то таке явище називають холостим ходом трансформатора. У цьому разі напруга U₂ дорівнює електрорушійній силі . У первинній обмотці при цьому проходить струм невеликої сили — струм холостого ходу

Отже, під час холостого ходу напруги на обмотках трансформатора можна вважати пропорційними кількостям витків у них: , де k — коефіцієнт трансформації.

Якщо k < 1, то U₂ > U₁ і трансформатор є підвищувальним; якщо k > 1, напруга U₂ менша від U₁ і трансформатор є знижувальним.

Коли до вторинної обмотки приєднують споживачі, вторинне коло замикається — це так званий робочий хід трансформатора. Струм І₂ вторинної обмотки є індукційним, тому його магнітне поле відповідно до закону Ленца послаблює магнітне поле, яке його викликало. Отже, магнітний потік в осерді зменшується, а відповідно зменшується і . Сила струму I₁ зростає до значення, коли магнітний потік в осерді стане таким, як і був раніше.

Коли активні опори обмоток трансформатора незначні, можна вважати, що  і .

Сучасні трансформатори мають коефіцієнти корисної дії від 90 до 99,5%, тобто втрати енергії в них незначні. Тому наближено

При розімкненому колі вторинної обмотки трансформатора явище називають його холостим ходом. Коефіцієнт трансформації при холостому ході визначається відношенням кількостей витків в обмотках трансформатора , звідки

Коли активні опори обмоток трансформатора незначні, то можна вважати, що

Один і той самий трансформатор, якщо в ньому є кілька обмоток, може бути як підвищувальним, так і знижувальним, або якщо за наявності лише двох обмоток поміняти їх місцями.