اصول پایه:
به طور کلی یک ترانسفورماتور بر دو اصل استوار است:
سادهترین طراحی برای یک ترانسفورماتور در شکل 2 آمدهاست. جریان جاری در سیمپیچ اولیه موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی میگردد. هر دو سیمپیچ اولیه و ثانویه بر روی یک هسته که دارای خاصیت نفوذپذیری مغناطیسی بالایی است (مانند آهن) پیچیده شدهاند. بالا بودن نفوذپذیری هسته موجب میشود تا بیشتر میدان تولید شده توسط سیمپیچ اولیه از داخل هسته عبور کرده و به سیمپیچ ثانویه برسد. قانون القا:
میزان ولتاژ القا شده در سیمپیچ ثانویه را میتوان به وسیله قانون فاراده به دست آورد: 
در فرمول بالا VS ولتاژ لحظهای, NS تعداد دورهای سیمپیچ در ثانویه و Φ برابر مجموع شار مغناطیسی است که از یک دور از سیمپیچ میگذرد. با توجه به این فرمول تا زمانی که شار در حال تغییر از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه عبور کند ولتاژ لحظهای در اولیه یک ترانسفورماتور آرمانی از فرمول زیر بدست میآید:
و با توجه به تعداد دور سیمپیچهای اولیه و ثانویه و این معادله ساده میتوان میزان ولتاژ القایی در ثانویه را بدست آورد:
شکل-2 یک ترانسفورماتور کاهنده آرمانی و مسیر عبور شار در هسته
معادله ایدهال توان:
اگر سیمپیچ ثانویه به یک بار متصل شده باشد جریان در سیمپیچ ثانویه جاری خواهد شد و به این ترتیب توان الکتریکی بین دو سیمپیچ منتقل میشود. به طور ایدهآل ترانسفورماتور باید کاملاً بدون تلفات کار کند و تمام توانی که به ورودی وارد میشود به خروجی برسد و به این ترتیب توان ورودی و خروجی باید برابر باشد و در این حالت داریم:
و همچنین در حالت ایدهآل خواهیم داشت:
بنابر این اگر ولتاژ ثانویه از اولیه بزرگتر باشد جریان ثانویه باید بههمان نسبت از جریان اولیه کوچکتر باشد. همانطور که در بالا اشاره شد در واقع بیشتر ترانسفورماتورها بازده بسیار بالایی دارند و به این ترتیب نتایج به دست آمده از این معادلات به مقادیر واقعی بسیار نزدیک خواهد بود.
مبحث فنی:
تعاریف ساده شده بالا از بسیاری از مباحث پیچیده درباره ترانسفورماتورها گذشتهاست.
در یک ترانسفورماتور آرمانی، ترانسفورماتور دارای یک هسته بدون مقاومت مغناطیسی و دو سیمپیچ بدون مقاومت الکتریکی است. زمانی که ولتاژ به ورودیهای اولیه ترانسفورماتور اعمال میشود برای به وجود آمدن شار در مدار مغناطیسی هسته، جریانی کوچکی در سیمپیچ اولیه جاری میشود. از آنجایی که در ترانسفورماتور ایدهآل هسته فاقد مقاومت مغناطیسی است این جریان قابل چشم پوشی خواهد بود در حالی که در یک ترانسفورماتور واقعی این جریان بخشی از تلفات ترانسفورماتور را تشکیل خواهد داد.
