Vezmime si cievku s feromagnetickým jadrom a odoberieme ohmický odpor vinutia ako samostatný prvok, ako je znázornené na obrázku 1.
Obrázok 1. Induktor s feromagnetickým jadrom
Keď sa v cievke aplikuje striedavé napätie e c, podľa zákona elektromagnetickej indukcie vzniká EMF samoindukcie e L.
(1) kde ψ
- spojenie toku, W- počet závitov vinutia, F je hlavný magnetický tok. Zanedbávame rozptylový tok. Napätie aplikované na cievku a indukované EMF sú vyvážené. Podľa druhého Kirchhoffovho zákona pre vstupný obvod môžeme napísať:
e c + e L = i × R výmena, (2)kde R obm - aktívny odpor vinutia.
Pretože e L >> i × R výmena, potom zanedbáme pokles napätia na ohmickom odpore, potom e c ≈ −e L. Ak je sieťové napätie harmonické, e c = E m cosω t, potom:
(3)
Nájdite magnetický tok z tohto vzorca. Za týmto účelom prenesieme počet závitov vo vinutí na ľavú stranu a magnetický tok Ф doprava:
(4)
Teraz si vezmime neurčitý integrál z pravej a ľavej strany:
(5)Pretože magnetický obvod považujeme za lineárny, potom v obvode prúdi iba harmonický prúd a neexistuje žiadny permanentný magnet ani konštantná zložka magnetického toku, potom integračná konštanta c \u003d 0. Potom zlomok pred sínusom je amplitúda magnetického toku
(6)odkiaľ vyjadrujeme amplitúdu vstupného EMF
Em = F m × W &krát ω (7)Jeho efektívna hodnota je
(8) (9)Výraz (9) sa nazýva základný vzorec EMF transformátora, čo platí len pre harmonické napätie. Pri neharmonickom napätí sa upraví a zavedie sa takzvaný tvarový faktor, ktorý sa rovná pomeru efektívnej hodnoty k priemeru:
(10)
Nájdite tvarový faktor pre harmonický signál, pričom priemerná hodnota sa nachádza v intervale od 0 do π/2
(11)
Potom je tvarový faktor 
a základný vzorec EMF transformátora má konečnú podobu:
Ak je signálom sekvencia pravouhlé impulzy rovnakého trvania (meander), potom sa amplitúda, efektívna a priemerná hodnota za polovicu periódy navzájom rovnajú a jej k f = 1. Pre iné signály môžete nájsť tvarový faktor. Základný vzorec pre transformátor EMF bude platný.
Zostrojme vektorový diagram cievky s feromagnetickým jadrom. Pri sínusovom napätí na svorkách cievky je jeho magnetický tok tiež sínusový a zaostáva za napätím vo fáze o uhol π / 2, ako je znázornené na obrázku 2.
Pokračujeme v zoznámení s elektronické komponenty a v tomto článku zvážime zariadenie a princíp činnosti transformátora.
Transformátory sú široko používané v rádiu a elektrotechnike a používajú sa na prenos a distribúciu elektrickej energie v energetických sieťach, na napájanie obvodov rádiových zariadení, v konvertorových zariadeniach, ako zváracie transformátory atď.
Transformátor určené na premenu striedavého napätia jednej veľkosti na striedavé napätie iná veľkosť.
Vo väčšine prípadov sa transformátor skladá z uzavretého magnetického obvodu (jadra) s dvoma (vinutiami) umiestnenými na ňom, ktoré nie sú navzájom elektricky spojené. Magnetický obvod je vyrobený z feromagnetického materiálu a vinutia sú navinuté izolovaným medeným drôtom a umiestnené na magnetickom obvode.
Jedno vinutie je pripojené k zdroju striedavý prúd a volal primárny(I), napätie sa odstráni z druhého vinutia na napájanie záťaže a vinutie sa nazýva sekundárne(II). Schematické usporiadanie jednoduchého transformátora s dvoma vinutiami je znázornené na obrázku nižšie.
1. Princíp činnosti transformátora.
Princíp činnosti transformátora je založený na fenomén elektromagnetickej indukcie.
Ak je na primárne vinutie privedené striedavé napätie U1, potom bude cez závity vinutia pretekať striedavý prúd io, ktorý okolo vinutia a v magnetickom obvode vytvorí striedavé magnetické pole. Magnetické pole vytvára magnetický tok Fo, ktorý pri prechode cez magnetický obvod pretína závity primárneho a sekundárneho vinutia a indukuje (indukuje) v nich premenlivé EMF - e1 a e2. A ak pripojíte voltmeter na svorky sekundárneho vinutia, ukáže sa prítomnosť výstupného napätia U2, ktoré sa bude približne rovnať indukovanému emf e2.
Pri pripojení k sekundárnemu vinutiu záťaže, napríklad k žiarovke, sa v primárnom vinutí objaví prúd I1, ktorý tvorí v magnetickom obvode striedavý magnetický tok F1 meniace sa s rovnakou frekvenciou ako prúd I1. Pod vplyvom striedavého magnetického toku vzniká v obvode sekundárneho vinutia prúd I2, čo zase vytvára protichodný magnetický tok podľa Lenzovho zákona F2, snažiac sa demagnetizovať magnetický tok, ktorý ho generuje.
V dôsledku demagnetizačného pôsobenia toku F2 V magnetickom obvode vzniká magnetický tok Fo rovná rozdielu prietoku F1 a F2 a byť súčasťou toku F1, t.j.
Výsledný magnetický tok Fo zabezpečuje prenos magnetickej energie z primárneho vinutia na sekundárne a indukuje elektromotorickú silu v sekundárnom vinutí e2, pod vplyvom ktorého preteká prúd v sekundárnom okruhu I2. V dôsledku prítomnosti magnetického toku Fo a je tam prúd I2, ktorých bude čím viac, tým viac Fo. Zároveň však o to aktuálnejšie I2, tým väčší je opačný tok F2 a teda menej Fo.
Z toho, čo bolo povedané, vyplýva, že pre určité hodnoty magnetického toku F1 a odpor sekundárne vinutie a zaťaženie sú nastavené príslušné hodnoty EMF e2, aktuálne I2 a prúdiť F2, poskytujúce rovnováhu magnetických tokov v magnetickom obvode, vyjadrené vyššie uvedeným vzorcom.
Teda rozdiel toku F1 a F2 nemôže byť rovné nule, pretože v tomto prípade by neexistovalo žiadne hlavné vlákno Fo, a bez toho by nemohol byť prúd F2 a aktuálne I2. Preto magnetický tok F1, vytvorený primárnym prúdom I1, vždy viac magnetického toku F2 generované sekundárnym prúdom I2.
Veľkosť magnetického toku závisí od prúdu, ktorý ho vytvára a od počtu závitov vinutia, ktorým prechádza.
Napätie sekundárneho vinutia závisí od pomer počtu závitov vo vinutí. Pri rovnakom počte závitov bude napätie na sekundárnom vinutí približne rovnaké ako napätie dodávané do primárneho vinutia a takýto transformátor sa nazýva delenie.
Ak sekundárne vinutie obsahuje viac závitov ako primárne, bude v ňom vyvinuté napätie viac napätia dodávaný do primárneho vinutia a takýto transformátor sa nazýva zvyšovanie.
Ak sekundárne vinutie obsahuje menej závitov ako primárne, potom jeho napätie bude menšie ako napätie dodávané do primárneho vinutia a takýto transformátor sa nazýva spúšťanie.
V dôsledku toho. Výberom počtu závitov vinutia pri danom vstupnom napätí U1 dostať to, čo chcú výstupné napätie U2. Na to používajú špeciálne metódy na výpočet parametrov transformátorov, pomocou ktorých sa vypočítavajú vinutia, vyberá sa prierez vodičov, určuje sa počet závitov, ako aj hrúbka a typ vinutia. magnetický obvod.
Transformátor môže pracovať iba v striedavých obvodoch. Ak je jeho primárne vinutie pripojené k zdroju priamy prúd, potom sa v magnetickom obvode vytvorí magnetický tok, ktorý je konštantný v čase, vo veľkosti a smere. V tomto prípade sa v primárnom a sekundárnom vinutí neindukuje žiadne striedavé napätie, a preto sa žiadna elektrická energia neprenesie z primárneho okruhu do sekundárneho. Ak však v primárnom vinutí transformátora preteká pulzujúci prúd, potom sa v sekundárnom vinutí indukuje striedavé napätie, ktorého frekvencia sa bude rovnať frekvencii zvlnenia prúdu v primárnom vinutí.
2. Transformátorové zariadenie.
2.1. Magnetické jadro. magnetické materiály.
Účel magnetické jadro je vytvoriť uzavretú dráhu pre magnetický tok, ktorá má minimálny magnetický odpor. Preto sú magnetické obvody pre transformátory vyrobené z materiálov s vysokou magnetickou permeabilitou v silných striedavých magnetických poliach. Materiály musia mať nízke straty vírivými prúdmi, aby nedochádzalo k prehrievaniu magnetického obvodu pri dostatočne vysokých hodnotách magnetickej indukcie, byť dostatočne lacné a nevyžadovať zložité mechanické a tepelné spracovanie.
Magnetické materiály, používané na výrobu magnetických jadier, sa vyrábajú vo forme samostatných listov, alebo vo forme dlhých pások určitej hrúbky a šírky a sú tzv. elektrotechnické ocele.
Ocele (GOST 802-58) sa vyrábajú valcovaním za tepla a za studena, pásové ocele s orientovaným zrnom (GOST 9925-61) sa vyrábajú iba valcovaním za studena.
Používajú sa aj zliatiny železa a niklu s vysokou magnetickou permeabilitou, napr. permalloy, permindur atď. (GOST 10160-62), a nízkofrekvenčné magneticky mäkké ferity.
Na výrobu rôznych relatívne lacných transformátorov sa široko používajú elektrotechnické ocele, ktorý má nízku cenu a umožňuje transformátoru pracovať s konštantnou magnetizáciou magnetického obvodu aj bez nej. Najpoužívanejšie ocele valcované za studena najlepší výkon v porovnaní s oceľami valcovanými za tepla.
Zliatiny s vysoká magnetická permeabilita používané na výrobu impulzných transformátorov a transformátorov určených na prevádzku pri zvýšených a vysokých frekvenciách 50 - 100 kHz.
Nevýhodou takýchto zliatin je ich vysoká cena. Takže napríklad náklady na permalloy sú 10-20-krát vyššie ako náklady na elektrooceľ a permendur je 150-krát vyšší. V niektorých prípadoch však ich použitie môže výrazne znížiť hmotnosť, objem a dokonca aj celkové náklady na transformátor.
Ich ďalšou nevýhodou je silný vplyv na magnetickú permeabilitu permanentného predpätia, striedavých magnetických polí, ako aj malá odolnosť proti mechanickému namáhaniu - otrasom, tlakom a pod.
Od magneticky mäkké nízkofrekvenčné ferity s vysokou počiatočnou priepustnosťou sú vyrobené lisované magnetické jadrá, ktoré sa používajú na výrobu impulzných transformátorov a transformátorov pracujúcich pri vysokých frekvenciách od 50 - 100 kHz. Výhodou feritov je ich nízka cena a nevýhodou nízka indukcia saturácie (0,4 - 0,5 T) a silná teplotná a amplitúdová nestabilita magnetickej permeability. Preto sa používajú iba v slabých poliach.
Výber magnetických materiálov sa vykonáva na základe elektromagnetických charakteristík, berúc do úvahy prevádzkové podmienky a účel transformátora.
2.2. Typy magnetických obvodov.
Magnetické jadrá transformátorov sú rozdelené na laminované(pečiatkou) a páska(skrútené), vyrobené z plošných materiálov a lisované z feritov.
Laminované magnetické jadrá sú zostavené z plochých lisovaných dosiek príslušného tvaru. Okrem toho môžu byť dosky vyrobené z takmer akéhokoľvek, dokonca aj veľmi krehkého materiálu, čo je výhodou týchto magnetických jadier.
páska magnetické obvody sú vyrobené z tenkej pásky navinutej vo forme špirály, ktorej závity sú navzájom pevne spojené. Výhodou páskových magnetických obvodov je plné využitie vlastností magnetických materiálov, čo znižuje hmotnosť, veľkosť a cenu transformátora.
V závislosti od typu magnetického obvodu sa transformátory delia na tyč, obrnený a toroidný. Okrem toho môže byť každý z týchto typov tyčový aj páskový.
Rod.
V magnetických obvodoch typ tyče vinutie je umiestnené na dvoch tyčiach ( tyč nazývaná časť magnetického obvodu, na ktorej sú umiestnené vinutia). To komplikuje konštrukciu transformátora, ale znižuje hrúbku vinutia, čo pomáha znižovať únikovú indukčnosť, spotrebu drôtu a zvyšuje chladiacu plochu.
Tyčové magnetické obvody sa používajú vo výstupných transformátoroch s nízkou hladinou hluku, pretože sú necitlivé na účinky vonkajších nízkofrekvenčných magnetických polí. Vysvetľuje to skutočnosť, že pod vplyvom vonkajšieho magnetického poľa sa v oboch cievkach indukujú napätia opačné vo fáze, ktoré sa pri rovnakých závitoch vinutí navzájom rušia. Spravidla sú jadrové transformátory vyrobené s veľkým a stredným výkonom.
obrnený.
V magnetickom obvode obrnený typ vinutie je umiestnené na centrálnej tyči. To zjednodušuje konštrukciu transformátora, umožňuje úplnejšie využitie okna vinutia a tiež vytvára určitú mechanickú ochranu vinutia. Preto takéto magnetické obvody získali najväčšie uplatnenie.
Určitou nevýhodou pancierových magnetických obvodov je ich zvýšená citlivosť na nízkofrekvenčné magnetické polia, čo ich robí nevhodnými na použitie ako výstupné transformátory s nízkou hladinou hluku. Najčastejšie sa stredné výkonové transformátory a mikrotransformátory vyrábajú obrnené.
Toroidný.
Toroidný alebo prsteň transformátory umožňujú lepšie využitie magnetických vlastností materiálu, majú nízke zvodové toky a vytvárajú veľmi slabé vonkajšie magnetické pole, čo je dôležité najmä pri vysokofrekvenčných a impulzné transformátory. Ale kvôli zložitosti výroby vinutí nie sú široko používané. Najčastejšie sú vyrobené z feritu.
Na zníženie strát vírivými prúdmi sú laminované magnetické jadrá zostavené z lisovaných dosiek s hrúbkou 0,35 - 0,5 mm, ktoré sú na jednej strane potiahnuté vrstvou laku s hrúbkou 0,01 mm alebo oxidovým filmom.
Páska pre páskové magnetické obvody má hrúbku od niekoľkých stotín do 0,35 mm a je tiež pokrytá elektricky izolujúcou a súčasne lepiacou suspenziou alebo oxidovým filmom. A čím tenšia je izolačná vrstva, tým hustejšie je vyplnenie prierezu magnetického obvodu magnetickým materiálom, tým menšie sú celkové rozmery transformátora.
V poslednej dobe sa spolu s uvažovanými "tradičnými" typmi magnetických jadier používajú nové formy, medzi ktoré patria magnetické jadrá "káblového" typu, "obrátený torus", cievka atď.
Poďme to zatiaľ dokončiť. Pokračujme v .
Veľa štastia!
Literatúra:
1. V. A. Volgov - "Detaily a komponenty rádioelektronického zariadenia", Energia, Moskva, 1977
2. V. N. Vanin - "Transformátory prúdu", Vydavateľstvo Energia, Moskva 1966 Leningrad.
3. I. I. Belopolsky - "Výpočet transformátorov a tlmiviek nízkeho výkonu", M-L, Gosenergoizdat, 1963
4. G. N. Petrov - „Transformátory. Zväzok 1. Základy teórie, Štátne energetické vydavateľstvo, Moskva 1934 Leningrad.
5. V. G. Borisov, - " Mladý rádioamatér“, Moskva, „Rádio a komunikácia“, 1992
Vezmime si cievku s feromagnetickým jadrom a odoberieme ohmický odpor vinutia ako samostatný prvok, ako je znázornené na obr. 2.8.
Obrázok 2.8 - K odvodeniu vzorca EMF transformátora
Keď je v cievke zapnuté striedavé napätie e c, podľa zákona elektromagnetickej indukcie vzniká EMF samoindukcie e L.
(2.8)
kde ψ je väzba toku,
W je počet závitov vo vinutí,
Ф je hlavný magnetický tok.
Zanedbávame rozptylový tok. Napätie aplikované na cievku a indukované EMF sú vyvážené. Podľa druhého Kirchhoffovho zákona pre vstupný obvod môžeme napísať:
e c + e L = i * R výmena, (2.9)
kde R obm je aktívny odpor vinutia.
Pretože výmena e L >> i * R zanedbávame pokles napätia na ohmickom odpore, potom e c ≈ – . Ak je sieťové napätie harmonické е с = E m cos ωt, potom E m cos ωt = , odkiaľ 
. Poďme nájsť magnetický tok. Aby sme to dosiahli, vezmeme neurčitý integrál pravej a ľavej strany. Dostaneme
, (2.10)
ale keďže magnetický obvod považujeme za lineárny, obvodom tečie iba harmonický prúd a nie je tam žiadny permanentný magnet ani konštantná zložka, potom je integračná konštanta c \u003d 0. Potom zlomkom pred harmonickým faktorom je amplitúda magnetický tok, z ktorého vyjadrujeme E m \u003d Ф m * W * ω. Jeho efektívna hodnota je
Alebo dostaneme
kde s je prierez magnetického obvodu (jadro, oceľ).
Výraz (2.11) sa nazýva základný vzorec EMF transformátora, ktorý platí len pre harmonické napätie. Zvyčajne sa upraví a zavedie sa takzvaný tvarový faktor, ktorý sa rovná pomeru efektívnej hodnoty k priemeru:
. (2.12)
Nájdeme to pre harmonický signál, ale nájdeme priemernú hodnotu na intervale
Potom je tvarový faktor 
a základný vzorec EMF transformátora má konečnú podobu:
(2.13)
Ak je signálom meander, potom sa amplitúda, efektívna a priemerná hodnota za polovicu periódy navzájom rovnajú. Pre iné signály môžete nájsť tvarový faktor. Základný vzorec pre transformátor EMF bude platný.
Zostrojme vektorový diagram cievky s feromagnetickým jadrom. Pri sínusovom napätí na svorkách cievky je jeho magnetický tok tiež sínusový a zaostáva za napätím vo fáze o uhol π / 2, ako je znázornené na obr. 2.9a.
Obrázok 2.9 - Vektorový diagram cievky s feromagnetikom
jadro a) bez straty; b) so stratami
V bezstratovej cievke sa magnetizačný prúd - jalový prúd (I p) zhoduje vo fáze s magnetickým tokom Ф m. Ak sú v jadre straty (), potom uhol je uhol strát pre remagnetizáciu jadra. Aktívna zložka prúdu I a charakterizuje straty v magnetickom obvode.
Otázka 7. EMF vinutia transformátora.
Princíp činnosti transformátora je založený na fenoméne elektromagnetickej indukcie (vzájomná indukcia). Vzájomná indukcia spočíva v indukcii EMF v indukčnej cievke pri zmene prúdu v druhej cievke.
Vplyvom striedavého prúdu v primárnom vinutí vzniká v magnetickom obvode striedavý magnetický tok
ktorý preniká do primárneho a sekundárneho vinutia a vyvoláva v nich emf
kde sú hodnoty amplitúdy EMF.
Efektívna hodnota EMF vo vinutiach je
;
.
Pomer EMF vinutí sa nazýva transformačný pomer
Ak , potom je sekundárny EMF menší ako primárny a transformátor sa nazýva zostupný transformátor so zvyšovacím transformátorom.
Otázka 8. Vektorový diagram ideálneho transformátora vo voľnobehu.
Keďže uvažujeme o ideálnom transformátore, t.j. bez straty a straty výkonu, potom prúd x.x. je čisto magnetizačná - , t.j. vytvára magnetizujúcu silu, ktorá vytvára tok, kde je magnetický odpor jadra, pozostávajúci z odporu ocele a odporu v spojoch jadra. Amplitúda aj tvar krivky prúdu závisia od stupňa nasýtenia magnetického systému. Ak sa prietok mení sínusovo, potom pri nenasýtenej oceli je krivka prúdu naprázdno takmer tiež sínusová. Ale keď je oceľ nasýtená, prúdová krivka sa čoraz viac líši od sínusoidy (obr. 2.7.) Prúdová krivka x.x. možno rozložiť na harmonické. Keďže krivka je symetrická okolo osi x, séria obsahuje iba harmonické nepárneho rádu. Prvý harmonický prúd i ( 01) je vo fáze s hlavným prúdom. Z vyšších harmonických je najvýraznejšia tretia harmonická prúdu i ( 03) .
Obr 2.7 Prúdová krivka X.X
Efektívna hodnota prúdu naprázdno:
.
(2.22)
Tu ja 1 m , ja 3 m , ja 5 m- amplitúdy prvej, tretej a piatej harmonickej prúdu naprázdno.
Keďže prúd naprázdno zaostáva za napätím o 90 , činný výkon spotrebovaný ideálnym transformátorom zo siete je tiež nulový, t.j. Ideálny transformátor odoberá zo siete čisto jalový výkon a magnetizačný prúd.
Vektorový diagram ideálneho transformátora je znázornený na obr. 2.8.
Ryža. 2.8. Vektorový diagram ideálneho transformátora
Otázka 9 Vektorový diagram voľnobehu reálneho transformátora.
V skutočnom transformátore dochádza k rozptylu a stratám v oceli a medi. Tieto straty sú pokryté výkonom R 0 vstupujúci do transformátora zo siete.
kde ja 0a - efektívna hodnota činnej zložky prúdu naprázdno.
Preto prúd naprázdno skutočného transformátora má dva výstupy: magnetizáciu - vytváranie hlavného toku F a zhodujúce sa s ním vo fáze a aktívne:
Vektorový diagram skutočného transformátora je znázornený na obr. 2.9.
Zvyčajne má teda táto zložka malý vplyv na hodnotu prúdu naprázdno, ale viac ovplyvňuje tvar krivky prúdu a jeho fázu. Krivka prúdu naprázdno je jasne nesínusová a je posunutá v čase vzhľadom na krivku toku o uhol nazývaný uhol magnetického oneskorenia.
Nahradením skutočnej krivky prúdu naprázdno ekvivalentnou sínusoidou je možné napäťovú rovnicu napísať v komplexnej forme, kde sa všetky veličiny menia sínusovo:
Vzhľadom na to, že EMF rozptylu,
Ryža. 2.9. Vektorový diagram skutočného transformátora
Ryža. 2.11. Vektorový diagram napätia transformátora, režim bez zaťaženia
V roku 1876 P.I. Jabločkov navrhol použiť na napájanie sviečok transformátor. V budúcnosti bol dizajn transformátorov vyvinutý ďalším ruským vynálezcom, mechanikom I.F. Usagin, ktorý navrhol použiť transformátory na napájanie nielen sviečok Yablochkov, ale aj iných spotrebiteľov elektrickej energie.
Transformátor je elektrický prístroj, založený na fenoméne vzájomnej indukcie a určený na premenu striedavého prúdu jedného napätia na striedavý prúd iného napätia, ale rovnakej frekvencie. Najjednoduchší transformátor má oceľové jadro a dve vinutia izolované od jadra aj od seba.
Vinutie transformátora, ktoré je pripojené k zdroju napätia, sa nazýva primárne vinutie, a nazýva sa vinutie, ku ktorému sú pripojení spotrebitelia alebo prenosové vedenia vedúce k spotrebiteľom sekundárne vinutie.
Striedavý prúd prechádzajúci primárnym vinutím vytvára striedavý magnetický tok, ktorý sa spája so závitmi sekundárneho vinutia a indukuje v nich emf.
Pretože magnetický tok je premenlivý, indukované EMF v sekundárnom vinutí transformátora je tiež premenlivé a jeho frekvencia sa rovná frekvencii prúdu v primárnom vinutí.
Premenlivý magnetický tok prechádzajúci jadrom transformátora križuje nielen sekundárne vinutie, ale aj primárne vinutie transformátora. Preto bude EMF indukovaný aj v primárnom vinutí.
Veľkosť EMF indukovaného vo vinutiach transformátora závisí od frekvencie striedavého prúdu, počtu závitov každého vinutia a veľkosti magnetického toku v jadre. Pri určitej frekvencii a konštantnom magnetickom toku závisí hodnota EMF každého vinutia iba od počtu závitov tohto vinutia. Tento vzťah medzi hodnotami EMF a počtom závitov vinutia transformátora možno vyjadriť vzorcom: ?1 / ?2 = N1 / N2, kde? 1 a?
Rozdiel medzi EMF a napätím je taký malý, že vzťah medzi napätiami a počtom závitov oboch vinutí možno vyjadriť vzorcom: U1 /U2==N1/N2. Rozdiel medzi EMF a napätím v primárnom vinutí transformátora je obzvlášť malý, keď je sekundárne vinutie otvorené a prúd v ňom je nulový (nečinný) a v primárnom vinutí tečie len malý prúd, nazývaný prúd naprázdno. . V tomto prípade sa napätie na svorkách sekundárneho vinutia rovná EMF indukovanému v ňom.
Číslo, ktoré ukazuje, koľkokrát je napätie v primárnom vinutí väčšie (alebo menšie) ako napätie v sekundárnom vinutí, sa nazýva transformačný pomer a označuje sa písmenom k. k = U1/U2? N1/N2.
Menovité napätie vinutia vysokého a nízkeho napätia uvedené na typovom štítku transformátora sa vzťahuje na režim voľnobehu.
Transformátory, ktoré slúžia na zvýšenie napätia, sa nazývajú step-up; ich transformačný pomer je menší ako jedna. Znižovacie transformátory znižujú napätie; ich transformačný pomer je väčší ako jedna.
Režim, v ktorom je sekundárne vinutie transformátora otvorené a na svorky primárneho vinutia je privedené striedavé napätie, sa nazýva nečinná alebo nečinná prevádzka transformátora.