Powszechnie stosowane rdzenie żelazne transformatorów są zwykle wykonane z blach ze stali krzemowej. Stal krzemowa to rodzaj stali zawierającej krzem (krzem nazywany jest także krzemem). Zawartość krzemu waha się od 0,8% do 4,8%. Stal krzemowa jest stosowana jako żelazny rdzeń transformatora, ponieważ sama stal krzemowa jest materiałem magnetycznym o dużej przenikalności magnetycznej. W cewce pod napięciem może generować stosunkowo duże natężenie indukcji magnetycznej, zmniejszając w ten sposób objętość transformatora.
Wiemy, że rzeczywisty transformator zawsze pracuje w stanie prądu przemiennego. Strata mocy występuje nie tylko na rezystancji cewki, ale także w żelaznym rdzeniu namagnesowanym prądem przemiennym. Ogólnie rzecz biorąc, strata mocy w żelaznym rdzeniu nazywana jest „stratą żelaza”. Utrata żelaza jest spowodowana dwoma przyczynami, jednym jest „utrata histerezy”, a drugim „utrata prądu wirowego”.
Strata histerezy to strata żelaza powstająca w żelaznym rdzeniu podczas procesu magnesowania w wyniku istnienia zjawiska histerezy. Wielkość tej straty jest proporcjonalna do obszaru zamkniętego przez pętlę histerezy materiału. Pętla histerezy stali krzemowej jest wąska. Zastosowanie go jako żelaznego rdzenia transformatora charakteryzuje się stosunkowo małą stratą histerezy, co może znacznie zmniejszyć stopień jego nagrzania.
Ponieważ stal krzemowa ma powyższe zalety, dlaczego nie użyć całego kawałka stali krzemowej jako żelaznego rdzenia, ale przetworzyć go na arkusze? Dzieje się tak dlatego, że rdzenie z blachy żelaznej mogą zmniejszyć inny rodzaj strat żelaza – „utratę prądów wirowych”.
Gdy transformator pracuje, w cewce płynie prąd przemienny. Strumień magnetyczny, który generuje, jest oczywiście zmienny. Ten zmienny strumień magnetyczny generuje prąd indukowany w żelaznym rdzeniu. Indukowany prąd wytwarzany w żelaznym rdzeniu krąży w pętli w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku strumienia magnetycznego, dlatego nazywa się go prądem wirowym.
Utrata prądu wirowego również nagrzewa żelazny rdzeń. Aby zmniejszyć straty prądów wirowych, żelazny rdzeń transformatora jest wykonany z izolowanych arkuszy stali krzemowej ułożonych jedna na drugiej, dzięki czemu prąd wirowy przepływa przez stosunkowo mały przekrój poprzeczny w długim i wąskim obwodzie, co zwiększa opór na ścieżce prądu wirowego. Jednocześnie krzem w stali krzemowej zwiększa rezystywność materiału, a także odgrywa rolę w zmniejszaniu prądów wirowych.
Do wykonania żelaznego rdzenia transformatora wybiera się zazwyczaj blachy ze stali krzemowej walcowanej na zimno o grubości 0,35 mm. W zależności od wymaganej wielkości żelaznego rdzenia, są one cięte na długie paski, a następnie układane w kształt „日” lub „口”. Teoretycznie, aby zmniejszyć prąd wirowy, im cieńsza blacha ze stali krzemowej i im węższe są łączone paski, tym lepszy efekt. To nie tylko zmniejsza straty prądu wirowego i obniża wzrost temperatury, ale także oszczędza materiał, jakim są arkusze stali krzemowej.
Jednak w rzeczywistej produkcji rdzeni żelaznych z blachy krzemowej nie opiera się ona wyłącznie na wyżej wymienionych korzystnych czynnikach. Ponieważ wykonanie rdzeni żelaznych w ten sposób znacznie wydłuży czas pracy, a także zmniejszy efektywny przekrój poprzeczny rdzenia żelaznego. Dlatego też wykonując żelazne rdzenie transformatorów z blach ze stali krzemowej, powinniśmy zacząć od konkretnych sytuacji, rozważyć za i przeciw i wybrać najlepszy rozmiar.
Transformator wykonany jest zgodnie z zasadą indukcji elektromagnetycznej. Na kolumnie z zamkniętym rdzeniem żelaznym znajdują się dwa uzwojenia, uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne. Kiedy do uzwojenia pierwotnego zostanie przyłożone napięcie zasilania prądem przemiennym. W uzwojeniu pierwotnym płynie prąd przemienny i ustala się potencjał magnetyczny. Pod wpływem potencjału magnetycznego w żelaznym rdzeniu generowany jest przemienny główny strumień magnetyczny.
Elektryczna blacha ze stali krzemowej jest powszechnie znana jako blacha ze stali krzemowej lub blacha ze stali krzemowej. Jak sama nazwa wskazuje, jest to elektryczna stal krzemowa o zawartości krzemu aż do 0,8% - 4,8%, wytwarzana poprzez walcowanie na gorąco i na zimno. Ogólnie rzecz biorąc, grubość jest mniejsza niż 1 mm, dlatego nazywa się to cienkim arkuszem. W szerokim znaczeniu blacha krzemowa należy do kategorii blach i ze względu na swoje szczególne zastosowanie stanowi samodzielną gałąź. Blacha elektrotechniczna ze stali krzemowej ma doskonałe właściwości elektromagnetyczne i jest ważnym materiałem magnetycznym niezbędnym w przemyśle energetycznym, telekomunikacyjnym i przyrządowym.