变压器主要由铁芯和绕组构成，其工作原理如图61所示。原绕组（一次绕组）N1和副绕组（二次绕组）N2放置在环状铁芯上。

图61　变压器工作原理图

当二次绕组开路而一次绕组接到电压为u1的电源上的运行情况，称为空载运行。一次绕组加上电压u1后产生交变的励磁电流，又称为空载电流i0，空载电流在铁芯中产生交变磁通φm。该磁通同时与N1和N2交链，在绕组中产生感应电势e1和e2。感应电势的有效值E1和E2可用下列公式计算

E1=4.44fN1φm

E2=4.44fN2φm

式中　E1、E2——一次、二次侧感应电势的有效值（V）；

N1、N2——一、二次绕组的匝数；(www.daowen.com)

f——电源的频率（Hz）；

φm——主磁通的幅值（Wb）。

空载运行时，空载电流在一次绕组中产生电压降r1I0，这个电压降和一次电压相比是很小的，可忽略不计。因此，一次电压有效值U1和二次绕组中感应电势的有效值E1基本相等，即U1≈E1。

二次绕组由于开路，没有电流，因此二次绕组中感应电势的有效值E2就是空载二次电压的有效值U20，即E2=U20，则

式中，K称为变压器的电压比，简称变比，它近似等于一、二次绕组的匝数比。因此，只要适当改变变压器一、二次绕组的匝数，就可达到改变电压的目的。变比K＞1时，即U1＞U20，为降压变压器；K＜1时，即U1＜U20，为升压变压器。