在变压器这一实现电能电压变换的关键设备中，铁芯扮演着无可替代的重点角色。它构成了变压器的主磁路，将一次绕组和二次绕组紧密地耦合在一起。当一次侧绕组接通交流电源，变化的电流产生交变磁通，绝大部分磁通经由铁芯形成闭合回路，并穿过二次侧绕组。正是通过铁芯这一高效磁通路，变化的磁通得以几乎无损耗地在两个绕组之间传递，进而在二次侧感应出电动势。铁芯的材料特性与结构设计，直接关系到变压器的空载电流大小、铁损（包括磁滞损耗和涡流损耗）高低以及允许的磁通密度工作点。一个设计得当的铁芯，能够在额定电压和频率下，以较低的励磁电流建立足够的工作磁通，同时将铁损控制在可接受范围内，这对于变压器的运行经济性至关重要。此外，铁芯的叠装工艺、接缝处理以及夹紧方式，会影响磁路中的附加损耗和运行时的振动噪声。大型电力变压器的铁芯，往往采用阶梯状叠片以减少铁轭截面与心柱截面差异带来的磁通分布不均，并采用无孔绑扎或多点接地等措施防止局部过热。可以说，变压器的效率、温升、噪声乃至体积重量，都与铁芯的设计与制造紧密相连，它是变压器实现能量“默默传递”的物理载体与性能基石。 冲压叠片铁芯通过模具冲压成型后叠压固定，结构紧密且稳定。福州矩型切气隙铁芯
铁芯的磁化过程存在不可逆性，这体现在磁滞现象上。当外磁场强度从正值减小到零时，磁感应强度并不回到零，而是保留一定的剩磁。要去除剩磁，需要施加一个反向的矫顽力。这种不可逆性源于磁畴壁移动和磁畴转动过程中的摩擦和钉扎效应。铁芯的尺寸稳定性对于精密电磁元件的长期可靠性很重要。铁芯在运行中的温升和电磁力作用下，可能会发生微小的形变。这种形变如果累积，可能会影响气隙的尺寸、绕组的松紧度，进而影响元件的电气参数。选择热膨胀系数小、蠕变抗力好的材料有助于保持尺寸稳定。 忻州电抗器铁芯铁芯成型工艺影响其结构稳定性与导磁性能。
铁芯的切割加工方法会影响其边缘的磁性能。机械冲裁会在切割边缘产生塑性变形区和残余应力，导致该区域的磁导率下降，损耗增加。激光切割和线切割等非传统加工方式的热影响区较小，对边缘磁性能的损害相对较轻，但成本较高。选择合适的加工方式，需要在性能和成本之间权衡。铁芯的磁性能测量需要在标准化的条件下进行，以保证数据的可比能青泼斯坦方圈法是测量硅钢片铁损和磁感的国际标准方法之一，它使用特定尺寸和重量的条状试样组成一个正方形磁路。环形试样的测量则能避免切割应力的影响，更反映材料的本征性能，但制样较复杂。铁芯的切割加工方法会影响其边缘的磁性能。机械冲裁会在切割边缘产生塑性变形区和残余应力，导致该区域的磁导率下降，损耗增加。激光切割和线切割等非传统加工方式的热影响区较小，对边缘磁性能的损害相对较轻，但成本较高。选择合适的加工方式，需要在性能和成本之间权衡。铁芯的磁性能测量需要在标准化的条件下进行，以保证数据的可比能青泼斯坦方圈法是测量硅钢片铁损和磁感的国际标准方法之一，它使用特定尺寸和重量的条状试样组成一个正方形磁路。环形试样的测量则能避免切割应力的影响，更反映材料的本征性能，但制样较复杂。
单相变压器铁芯主要用于单相变压器中，适用于单相供电系统，如家庭用电、小型工厂等场景。单相变压器铁芯的结构多为芯式，由两个铁芯柱和上下两个铁轭组成，形成闭合的磁路，绕组分别套装在两个铁芯柱上。铁芯的材质多为冷轧取向硅钢片，叠压方式多采用斜接缝叠压，以减少磁路损耗。单相变压器铁芯的尺寸根据变压器的容量而定，容量较小的单相变压器铁芯通常采用小型化设计，体积小、重量轻，便于安装和搬运；容量较大的单相变压器铁芯则需要增加铁芯柱的截面积和硅钢片的叠装层数，以满足磁通量的需求。单相变压器铁芯的加工工艺相对简单，生产效率高，能满足民用和小型工业场景的供电需求。 优化铁芯结构设计可以减少能量损耗，提升设备能效。
铁芯在超导技术中也有其应用。例如，在超导磁储能系统（SMES）或超导变压器中，可能需要常规的铁芯来引导和约束磁场，虽然其线圈是超导的。这里铁芯的设计需要考虑与超导线圈的配合，以及在故障条件下（如超导失超）可能出现的瞬态电磁过程对铁芯的影响。铁芯的磁化过程存在非线性饱和特性，这在某些场合可用于实现电路的自我保护。例如，利用铁芯饱和后励磁电感急剧下降的特性，可以构成一种简单的过流保护电路或磁稳压器。当电流过大导致铁芯饱和时，电路的阻抗发生变化，从而限制了电流的进一步增长。 铁芯退火工艺能消除加工应力，恢复导磁性能。长春阶梯型铁芯
铁芯真空干燥处理能去除内部湿气，提升整体绝缘性能。福州矩型切气隙铁芯
铁芯在磁悬浮系统中用于产生可控的电磁力。通过调节电磁铁线圈中的电流，可以改变铁芯产生的电磁吸力或斥力，使被悬浮物体稳定地悬浮在平衡位置。铁芯的响应速度和电磁力的线性把控特性对悬浮系统的稳定性和动态性能至关重要。铁芯的涡流热效应有时也被利用，例如在感应加热装置中。被加热的金属工件本身相当于一个铁芯，交变磁场在工件内部产生涡流，利用涡流产生的焦耳热对工件进行加热。这种加热方式具有非接触、加热速度快、易于把控等亮点。 福州矩型切气隙铁芯
