当一个正弦交流电压U1加在变压器的初级线圈N1两端时，导线中就会产生交变电流I1，并产生交变磁通ф1。这个磁通沿着铁心穿过初级线圈N1和次级线圈N2，形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2。
同时，ф1也会在初级线圈N1上感应出一个自感电势E1。E1的方向与所加电压U1方向相反，而幅度相近。从而限制了流过初级线圈的电流，使其保持在较小的值。
忽略损耗，初级线圈和次级线圈中的磁通大小相等，即ф1 = ф2。根据法拉第电磁感应定律，初级线圈和次级线圈中的感应电势与各自的匝数成正比，即：
U1 / N1 = U2 / N2
根据这个公式，我们可以看出变压器的变压比K等于次级线圈匝数N2与初级线圈匝数N1的比值：
K = N2 / N1
变压比决定了变压器输出电压U2与输入电压U1的比值。当K大于1时，U2大于U1，变压器起到升压作用；当K小于1时，U2小于U1，变压器起到降压作用。
除了变压比之外，变压器的效率也是一个重要的指标。效率定义为输出功率与输入功率的比值，通常用η表示。影响变压器效率的因素包括铁芯损耗和铜损耗。
铁芯损耗主要是由于磁滞回线和涡流造成的。磁滞回线是指铁芯在磁化过程中，磁感应强度B与磁场强度H之间的滞后现象。涡流是指在铁芯中由于交变磁通而产生的寄生电流。这两种损耗都会消耗能量，降低变压器的效率。
铜损耗是指流过变压器绕组的电流产生的损耗。电流在导线中流动时会产生热量，这部分能量也会消耗掉。铜损耗与绕组的电阻和流过的电流平方成正比。
为了提高变压器的效率，需要采用低损耗铁芯材料，并优化绕组设计以降低电阻。同时，还可以通过采用分接开关或调整绕组匝数来调节变压器的输出电压，以适应不同的负载需求。
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