Переменный ток выгодно отличается от постоянного тем, что относительно легко можно изменить его силу. Аппараты, преобразующие переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, называются электрическими трансформаторами (от латинского слова transformo — преобразую).
Трансформатор состоит из нескольких катушек (обмоток), намотанных на каркас изолированным проводом, которые размещают на магнитопроводе из тонких пластин специальной стали .
Переменный электрический ток, текущий по одной из обмоток, называемой первичной, создает вокруг нее и в магнитопроводе переменное магнитное поле, пересекающее витки другой — вторичной — обмотки трансформатора, возбуждая в ней переменную электродвижущую силу. Достаточно к выводам вторичной обмотки подключить лампу накаливания, как в получившейся замкнутой цепи потечет переменный ток. Таким образом электрическая энергия передается из одной обмотки трансформатора в другую без непосредственного их соединения, только за счет связывающего обмотки переменного магнитного поля.
Если обе обмотки имеют равное число витков, то во вторичной обмотке наведется такое же напряжение, какое подводится к первичной. Например, если подать на первичную обмотку трансформатора переменный ток напряжением 220 В, то и во вторичной обмотке тоже возникнет ток напряжением 220 В. Если обмотки разные — тогда и напряжение во вторичной обмотке не будет равно напряжению, подаваемому на первичную обмотку. В повышающем трансформаторе, т. е. в трансформаторе, повышающем напряжение электрического тока, вторичная обмотка содержит витков больше, чем первичная, поэтому и напряжение на ней больше, чем на первичной. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная, поэтому и напряжение на ней меньше.
Трансформаторы находят широкое применение в промышленности и быту. Силовые электрические трансформаторы дают возможность передавать переменный ток по линиям электропередачи на большое расстояние с малыми потерями энергии. Для этого напряжение переменного тока, вырабатываемого генераторами электростанции, с помощью трансформаторов повышают до напряжения в несколько сотен тысяч вольт и посылают по линиям электропередачи в различных направлениях. В месте потребления энергии, на расстоянии многих километров от электростанции, это напряжение понижают трансформаторами.
Во время работы мощные трансформаторы сильно нагреваются. Чтобы уменьшить нагрев магнитопровода и обмоток, трансформаторы помещают в специальные баки с минеральным маслом. Электрический трансформатор, оборудованный такой системой охлаждения, имеет весьма внушительные размеры: его высота достигает нескольких метров, а масса составляет сотни тонн. Кроме таких трансформаторов существуют и трансформаторы-карлики, работающие в радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, телефонных аппаратах (см. Телефонная связь). С их помощью получают несколько напряжений, питающих разные цепи устройства, производят эстафетную передачу сигналов от одной электрической цепи в другую, от каскада к каскаду, разделяют электрические цепи.