（1）概述：變壓器是由兩組或多組線圈繞組組成的耦合電感器（但它的目的不是儲存能量，而是起到傳輸能量的作用，我們稍后再看）。 既然是耦合方式的工作裝置，高磁導(dǎo)率的磁芯是建立強耦合的必要條件。 初級完成電磁產(chǎn)生，磁場沿著高磁導(dǎo)磁芯“傳輸”。 次級完成磁發(fā)電，從而為實際電路負載提供能量。 通過這樣的轉(zhuǎn)換過程，實現(xiàn)了能量傳輸，也完成了初級和次級的電氣隔離。 以下是常見變壓器的繞組形式。 兩個“||” 代表磁芯。
立式變壓器
臥式變壓器
(2)變壓器空載狀態(tài)下，次級不加負載時，次級與負載斷開。
只要涉及到電磁學(xué)，就不可避免地要應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律。 在變壓器的初級側(cè)添加電壓 u1。 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，初級線圈中的感應(yīng)電壓如下，即感應(yīng)電動勢e1等于輸入電壓u1：
①
初級線圈產(chǎn)生的電流i1在磁芯中產(chǎn)生磁通量φ1。 電流i1稱為勵磁或勵磁電流，是指產(chǎn)生磁場的勵磁源。 磁通量φ1也稱為主磁通量。
變壓器是以高導(dǎo)磁率磁閉鐵心作為磁路的磁通傳輸裝置。 因此，理論上，變壓器是一個全耦合器件，耦合系數(shù)k=1，磁通量為初級線圈產(chǎn)生的磁通量（電磁通量）。 ），由于變壓器共用同一個磁芯，所以初級和次級磁通量相同，即φ1=φ12=φ（ψ=N*φ稱為磁鏈，φ12代表線圈N1產(chǎn)生的磁通量）線圈N2，由于是空載，次級線圈2不會有自己的磁通源），磁通的變化率φ也相同磁通量變化率，初級和次級的感應(yīng)電動勢表示為如下
②
③
根據(jù)②、③，可得公式④
④
另外，我們通常測量變壓器的初級電感L1。
⑤
從式⑤可以看出，對于變壓器的任何線圈，無論初級還是次級，磁導(dǎo)率G都是一個常數(shù)，因為磁導(dǎo)率是磁芯特性的常數(shù)。
對于次級線圈，電感L2
⑥
將 ⑤ 和 ⑥ 結(jié)合起來得到 ⑦，即匝數(shù)比的平方比就是初級和次級電感的比值
⑦
因此，當(dāng)您測量變壓器初級和次級的電感時，您還可以得到變壓器的匝數(shù)比。 這有時很有用。 例如，當(dāng)您拿到變壓器時，您不知道變壓器的匝數(shù)比。 但通過用電感表測量線圈的電感，就可以知道變壓器的匝數(shù)比。 當(dāng)然，測量電感時，線圈之間必須斷開。 如果測量初級電感并將次級線圈短路，那么測得的就是變壓器的漏感。
(3)變壓器的負載狀態(tài)。 當(dāng)變壓器次級側(cè)接負載時，由于負載因素，次級電壓u2和負載Z產(chǎn)生電流i22。 電流i22在次級線圈N2中產(chǎn)生磁動勢F2=i22。 *N2（接觸電路中的電動勢原理）產(chǎn)生的磁通量為φ22，
還記得磁路中的歐姆定律嗎？磁動勢與磁阻的商就是磁通量。 這個公式的推導(dǎo)也非常簡單。 基本原理是安培環(huán)路定理。 式8中，Rm為磁阻，G為磁導(dǎo)率（上式5中有定義）。 相同這是一個核心中的常數(shù)
⑧
負載產(chǎn)生的磁通Φ22與初級線圈產(chǎn)生的磁通Φ11的方向相反。 這就是楞次定理告訴我們的。 本質(zhì)是，除了勵磁磁通外，次級線圈和初級側(cè)產(chǎn)生的磁通必須平衡。
加載后，初級磁通量為之前空載勵磁磁通量與負載引起的磁通量“φ1+φ11”之和。 勵磁磁通是建立電磁轉(zhuǎn)換的必要條件。 同時可以看出磁通量變化率，初級電流從同名端子流出。 輸入，副邊從同名端流出，以維持進出能量，保持磁平衡（不能累積，累積意味著變壓器在一定時間內(nèi)會飽和）
⑨
由式⑨結(jié)合式⑨可得
⑩
?
?
式?稱為反射電流，是負載電流引起的次級電流在初級上的反射。 負載電流越大，反射電流越大。
由式④可知，從初級到次級看，變壓器具有電壓轉(zhuǎn)換功能； 由式?可知，從次級到初級看，變壓器具有電流轉(zhuǎn)換功能。
功率角、輸出功率
?
?
由式?可知，輸入功率與輸出功率相等。 勵磁電流僅提供能量傳輸?shù)臈l件。 不需要在磁場中儲存能量。 變壓器是能量傳輸裝置，而不是能量存儲裝置。 實際變壓器中，采用高導(dǎo)磁率材料增大勵磁電感，以減小勵磁電流。 減小勵磁電流的目的是為了減少銅損和磁損。
反射阻抗，當(dāng)輸出帶負載時，負載通過變壓器獲取能量，輸入電流也會相應(yīng)增加。 因此，變壓器的等效輸入阻抗為：
反射阻抗是一個等效電路模型。 實際電路中，沒有電阻或其他串聯(lián)，但負載實際存在。 反射阻抗相當(dāng)于由負載效應(yīng)引起的初級阻抗。
最后需要強調(diào)的是，變壓器是能量傳輸部件。 只有勵磁電流引起能量儲存，不能傳輸?shù)酱渭墏?cè)供負載使用。 當(dāng)變壓器帶負載時，次級電流是負載電流產(chǎn)生的磁動勢。 它是退磁磁動勢。 勵磁是保證能量傳輸?shù)幕A(chǔ)。 沒有它，次級電壓將不再存在，也就沒有能量傳輸。
