Déri Miksa, Zipernowsky Károly és Bláthy Ottó Titusz közösen 1885-ben szabadalmaztatták találmányukat, a zárt vasmagú transzformátort, mely az áram feszültségét képes megváltoztatni, így oldva meg az elektromos energia szállítását, illetve lehetőséget teremtve annak sokrétű felhasználására is.
A villamos energiát az erőművekben váltóáramú generátorok termelik. Ezek a generátorok 10,5-22 kV-os feszültséget állítanak elő. Az [erőmű]?veket általában lakott területtől távol helyezik el, tehát a termelt energiát nagyobb távolságra kell szállítani. A szállítás [távvezeték]?en történik. A gazdaságos működtetés és a szállítás közbeni veszteség minimalizálása érdekében az energiaátviteli feszültség nagyobb átviteli távolságok esetén 120, 220 kV, a nemzetközi együttműködési rendszerben 400 kV. Gazdaságossági megfontolásokból a transzformátorok feszültségét folyamatosan emelik. Már hazánkban is rendszerben állnak 400-750 kV-os transzformátorok. Mivel a felhasználó nagyipari motorok feszültsége 3,6 és 10 kV közötti, a 150 kW alatti teljesítményű, kisebb ipari motorok feszültsége általában már csak 400 V, a háztartási fogyasztóké pedig 230 V, ezért az erőműveknél a villamos energia feszültségét először meg kell növelni. Az energiaátvitel ezen a megnövelt feszültségen történik, a fogyasztóknál pedig a feszültséget csökkenteni kell – tehát az erőműnél feltranszformálják a feszültséget, a fogyasztóknál letranszformálják.
A transzformátor mozgó alkatrészt nem tartalmaz, a nyugalmi elektromágneses indukció alapján működik és csak váltakozó feszültségre használható. Nem alkalmas a frekvencia megváltoztatására, de – különleges esetekben és különleges szerkezettel – használható fázisszám változtatásra.
Felépítése alapvetően egyszerű, két, közös vasmagon lévő tekercsből áll, az egyik tekercsre kapcsolt váltófeszültség hatására a másik tekercsben a tekercsek menetszámának arányától függő feszültség keletkezik. Az képen pirossal jelölt rész a primer tekercs, amely a hálózatból teljesítményt vesz fel, a zölddel jelölt tekercs pedig a szekunder, mely tekercsszámuk eltérésének megfelelő csökkentett teljesítményt szolgáltat. A két tekercs szerepe felcserélhető, ezért sok esetben a tekercseket feszültségeik szerint különböztetjük meg: kisebb és nagyobb feszültségű tekercsről beszélünk. (A valóságos transzformátorok gyakran több tekercsből állnak.)
Az ideális transzformátornak az áramkörbe való beiktatásakor csupán áttétele befolyásolja az áramkört, egyéb tulajdonságai nem; vesztesége nincs. Az (ideális) transzformátor nemcsak feszültséget és áramot, hanem impedanciát is transzformál.
A valóságos transzformátorok mind veszteségesek. Ezek okai a rézveszteség, mely a tekercsek ohmos ellenállása miatt, és a vasveszteség, - mely a vasmagban kialakuló örvényáramok és a „hiszterézis” veszteség miatt alakul ki. Mindezek ellenére a transzformátorok hatásfoka a gyakorlatban elérheti a 97 %-ot. Bonyolultsága csak a működési elv ismeretében válik nyilvánvalóvá.
A valóságban megépített transzformátor működése eléggé bonyolult meggondolásokat, számításokat igényel. Lényegében azonban fizikailag könnyen áttekinthető: áramjárta hurkok mágneses terének egymásra hatásán, a kölcsönös indukció elvén alapul. Egyszerűen leírva: adott egy zárt vasmag, amelyen két egymástól független tekercs van, a primer és a szekunder tekercs. A primer tekercset vastagabb huzalból, kevés menetszámmal, tehát sűrűbben tekercselik. A primer tekercsbe bevezetik a kisebb feszültségű, nagyobb áramerősségű váltakozó áramot, amely maga körül váltakozó erősségű mágneses teret létesít. (Ezt nevezzük primer főfluxusnak. Fluxus: Kisugárzott felületi teljesítmény. Általában valamely fizikai mennyiség átáramlási üteme egy referencia felületen keresztül. Speciálisan az egységnyi felületen az egyik féltér felé áthaladó teljes sugárzási teljesítmény. Egysége: W/m2.)
A mágneses tér ütemes váltakozására a vasmag a szekunder tekercsbe ugyanolyan ütemű váltóáramot hoz létre. Ahányszor nagyobb a szekunder tekercs menetszáma a primertekercselésnél, annyiszor nagyobb feszültségű és kisebb erősségű a szekunder tekercsben indukált áram. Ez azt jelenti, hogy a transzformátoroknál a megfelelő menetszámok és feszültségek hányadosa egyenlő. A szekunder feszültség tehát a primer feszültségtől és a két tekercs menetszámának arányától függ.
Az elektromos berendezések egy részét (játékok tápegységei, telefonadapterek, hegesztőtranszformátorok, forrasztópáka stb.) a balesetveszély elkerülése érdekében a hálózati feszültségnél kisebb feszültséggel működtetjük (6-42V). Ilyenkor a menetszámok megfelelő megválasztásával a feszültséget letranszformáljuk. A reklámcsövek, röntgenkészülékek 230V-nál nagyobb feszültséggel működnek. Ezek használatához a feszültséget feltranszformáljuk.
Az energiamegmaradás a transzformátoroknál is jelen van. Ez azt jelenti, hogy a primer és a szekunder tekercsekben az egyenlő idők alatt létrejött elektromos energiaváltozások egyenlők. Tehát a primer és a szekunder tekercsekben egyenlő az elektromos teljesítmény, a transzformátor tekercsein mérhető feszültségek és a megfelelő áramerősségek fordítottan arányosak. Nagyobb feszültséget tudunk előállítani kisebb áramerősséggel, vagy nagyobb áramerősséget kisebb feszültséggel. A betáplált és kivett teljesítmény nem változik.