如图6-17所示，当交流电通过变压器一次绕组时，由于铁心是导磁的，就在铁心内产生交变的磁感线。变化的磁感线通过两边的线圈，在两个线圈中产生感应电动势，而且它的频率等于一次绕组中的电流频率。

图6-17 变压器原理

简单地说，交流电流产生交变磁场，交变磁场感应出交变电压。

变压器不仅能变换交流电压，而且能变换交流电流、交流阻抗等。

(1)变换交流电压

如图6-18所示，将变压器的一次绕组接交流电源，二次绕组不接负载，空载运行。此时铁心中产生的交变磁通同时通过一次、二次绕组，一次、二次绕组中交变的磁通可视为相同。

图6-18变压器空载运行

设一次绕组的匝数为N₁，二次绕组的匝数为N₂，磁通为Φ，根据法拉第电磁感应定律，在变压器一次、二次绕组上的电动势分别为，因此，

忽略线圈内阻可得

     (6-1)

式中，K一变压器的匝数比或变压比。

由式(6-1)可知，如果一次绕组的匝数是二次绕组的几倍，那么它的电压就是二次绕组电压的几倍；反之，如果二次绕组的匝数是一次绕组的几倍，那么它的电压就是一次绕组电压的几倍。因此，变压器一次、二次绕组的电压比等于它们的匝数比。

如果N₁<N₂，K<1，电压上升，称为升压变压器；如果N₁>N2，K>1，电压下降，称为降压变压器；N₁=N₂，K=1称为隔离变压器。

在实际应用中，只要适当设计一次、二次绕组的匝数，即可任意改变变压器的输出电压。“变压器”这一名字就是这样得来的。

(2)变换交流电流

图6-19 变压器有载运行

如图6-19所示，当变压器带负载工作时，绕组电阻、铁心及涡流会产生一定的能量损耗，但是比负载消耗的功率小得多，一般情况下忽略不计，将变压器看成是理想变压器，变压器的输入功率全部消耗在负载上，即

     (6-2)

式中，   变流比。

由式(6-2)可知，变压器工作时一次、二次绕组的电流跟绕组的匝数成反比，变压器不但改变一次、二次绕组的电压，而且变压器本身是一种转换设备，因而变压器还能改变一次、二次绕组的电流。

(3)变换交流阻抗

变压器负载运行时，设变压器一次绕组输入阻抗为Z₁，二次绕组负载阻抗为Z₂，即

Z₁=K²Z₂      (6-3)

说明变压器二次绕组接上负载Z₂时，相当于一次绕组上接一个K²Z₂的负载。变压器变换阻抗的特性在电子技术中常用来实现阻杭匹配，使负载阻抗和信号源内阻相等，从而使负载获得最大功率。比如在学校的广播设备中，常用变压器使功放与高音扬声器（俗称高音喇叭）阻抗匹配，使高音扬声器发出的声音最大。