变压器的空载运行是指原绕组接在正弦交流电源u1上，副绕组开路不接负载（i2=0）。
在电压u1的作用下，原绕组中有电流i1通过，此时，i1=i0称为空载电流。它在原边建立磁动势i0N1，在铁心中产生同时交链着原、副绕组的主磁通Φ，主磁通Φ的存在是变压器运行的必要条件。
由图1得原、副绕组的电压方程分别为：
忽略电阻R1和漏抗Xσ1的电压，且变压器空载时，则有：
U1≈-E1 U2≈E2
有效值关系为：
由此可以得出原边电压U1与副边电压U2之间的关系为
在负载状态下，由于副绕组的电阻R2和漏抗Xσ2很小，其上的电压远小于E2，仍有：
式中k称为变压器的变压比（简称变比），该式表明变压器原、副绕组的电压与原副绕组的匝数成正比。当K>1时，为降压变压器；当K<1时，为升压变压器。对于已经制成的变压器而言，K值一定，故副绕组电压随原绕组电压的变化而变化。
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