兩個（或多個）有互感耦合的靜止線圈的組合叫做變壓器。變壓器的通常用法是壹個線圈接交變電源而另壹線圈接負載，通過交變磁場把電源輸出的能量傳送到負載中。接電源的線圈叫做原線圈，接負載的線圈叫做副線圈。原、副線圈所在的電路分別叫做原電路（原邊）及副電路（副邊）。原、副線圈的電壓（有效值）壹般不等，變壓器即由此得名。變壓器可分為鐵心變壓器及空心變壓器兩大類。鐵心變壓器是將原、副線圈繞在壹個鐵心（軟磁材料）上，利用鐵心的高μ值加強互感耦合， 廣泛用於電力輸配、電工測量、電焊及電子電路中。空心變壓器沒有鐵心，線圈之間通過空氣耦合，可以避免鐵心的非線性、磁滯及渦流的不利影響，廣泛用於高頻電子電路中。圖3－58是變壓器原理圖。設變壓器的原、副線圈中的電流所產生的磁感應線全部集中在鐵心內（即忽略漏磁），因此鐵心中各個橫截面上的磁感應通量φ都壹樣大小。由於φ的變化，將使繞制在鐵心上的每壹匝線圈中都產生同樣
則原線圈中總感應電動勢
副線圈***有N2匝，總感應電動勢
電源電壓是按正弦函數規律變化的，因此鐵心中的磁感應通量φ也將按正弦規律變化，設
其中φm為鐵心中交變磁感應通量的峰值。因此
其中ε1m=ωN1φm，為ε1的峰值。其有效值為
同樣
其中ε2m=εN2φm，為ε2的峰值。其有效值為
所以
即變壓器的原、副線圈中感應電動勢的有效值（或峰值）與匝數成正比。在實際的變壓器中，原、副線圈都是用漆包線繞制的，其電阻r很小，故可略去由於線圈電阻而引起的電壓降Ir。這樣線圈兩端的電壓在數值上就等於線圈中的感應電動勢。原線圈兩端的電壓即是變壓器的輸入電壓U1，故
U1≈ε1
同樣副線圈兩端的電壓就是加在負載上的變壓器的輸出電壓U2，即
U2≈ε2
因此
上式說明：變壓器的輸入電壓與輸出電壓之比，等於它的原、副線圈匝數之比。這是變壓器的最重要的壹個特性。當N2>N1時U2>U1，這時變壓器起升壓作用；當N2<N1時，U2<U1，這時變壓器起降壓作用。變壓器在改變電壓的同時，還起著改變電流的作用。在變壓器空載時，副線圈中只有感應電動勢，沒有電流。但在原線圈中都有壹定的電流I10.I10稱為勵磁電流，它的作用是在鐵心中激發壹定的交變磁感應通量φ，從而在原線圈中引起壹定的感應電動勢ε1，以平衡輸入電壓U1，即U1≈ε1得到滿足。當副線圈與負載接通出現電流I2時，I2將在鐵心中產生壹附加的磁感應通量Φ2′。根據楞次定律，Φ2′將削弱鐵心中原有的磁感應通量Φ的變化，從而使原線圈中的尖電動勢ε1變小。但由於輸入電壓U1是不因變壓器有無負載而改變，故變小的ε1便不再與U1平衡，結果將使原線圈中的電流比空載時大，設電流增大了I′，這壹電流也在鐵心中產生壹附加磁感應通量Φ1′，以補償Φ2′對原線圈電路的影響。當Φ1′和Φ2′兩者的數值相等時，鐵心中的磁感應通量又恢復到原來的值Φ，原線中的感應電動勢也恢復到原來的值ε1，於是ε1又和U1相平衡，整個電路又恢復到平衡狀態。因為Φ1′是由磁通勢N1I1′，Φ2′是由磁通勢N2I2引起的，故只有當
N1I1′=N2I2，
Φ1′和Φ2′才能相互抵消。這時原線圈中的總電流I1=I10+I1′。當變壓器接近滿載（即負載電阻較小、變壓器接近它的額定電流）時，I1>>I10，故I1≈I1′。於是
N1I1=N2I2
即
上式說明：變壓器接近滿載時，原、副線圈中的電流與它們的匝數成反比。對於升壓變壓器來說N2>N1，故I2<I1，即電流變小；對於降壓變壓器，由於N2<N1，故I2>I1，即電流變大。通常所說“高壓小電流，低壓大電流”就是這個道理。這也符合能量守恒定律。其變壓器的輸入功率應等於輸出功率。電壓升高，電流必然以相應的比例減小。否則便破壞了能量定恒與轉化定律。變壓器的種類很多，常用的幾種是：電力變壓器，電源變壓器，耦合變壓器，調壓變壓器等。 種類 電力變壓器
這種變壓器是用於輸電網路。因為輸電線上的功率損耗正比於電流的平方，所以遠距離輸電時，就要利用變壓器升高電壓以減小電流。這種高電壓經高壓輸電線傳送到城市、農村後，再用降壓變壓器逐級把電壓降到380伏特和220伏特，供壹般的用電戶使用。電力變壓器的容量通常較大。都是壹些大型的變壓器。
電源變壓器
不同的電子儀器和設備以及同壹儀器電路的不同部位往往需要各種不同的電壓，如電子管的燈絲電壓是6.3伏特，其板極電壓需要300伏特；各種晶體管的集電極工作電壓是幾伏至幾十伏；示波管的加速極電壓達3000伏特等等。通常都用電源變壓器將220伏特的市電電壓變到各種需要電壓。
耦合變壓器
所謂耦合，在物理學上指兩個或兩個以上的體系或兩種運動形式之間通過各種相互作用而彼此影響以至聯合起來的現象，例如兩個線圈之間的互感是通過磁場的耦合。無線電線路中常用作極間耦合的變壓器，如收音機的中周、輸入變壓器、輸出變壓器都屬於這壹類，稱為耦合變壓器。耦合變壓器的作用是多方面的，它還可以用來達到阻抗匹配等。
調壓變壓器 亦稱為“自耦變壓器”在生產和科學研究中，常需要在壹定範圍內連續調節交變電壓，供這種用途的變壓器叫做調壓變壓器。通常調壓變壓器就是壹個帶有鐵心的線圈，線圈由漆包線繞成，以便滑動觸點c能在各匝上移動，從而在c、b兩端獲得可調的交流電壓。如圖3－59所示。大容量的調壓變壓器也用於輸電網路，以調節電網中的電壓。