При работе трансформатора возникают потери энергии. Эти потери превращаются в тепло и нагревают трансформатор.
P 1 – мощность первичной катушки (мощность потребляемая трансформатором от источника питания);
∆P э1 – потери мощности в активном сопротивлении первичной обмотки;
∆P м – магнитные потери (потери в магнитопроводе, связанные с гистерезисом и вихревыми токами):
P эм – элеткромагнитная мощность, которая с помощью переменного магнитного поля передается из первичной катушки во вторичную;
∆P э2 – потери мощности во вторичной обмотке;
P 2 – активная мощность отдаваемая трансформатором в нагрузку. Мощность вторичной катушки.
Эффективность процесса преобразования энергии оценивается КПД (отношение полезной мощности к затраченной):
,
где ∆ P – потери мощности внутри трансформатора.
КПД зависит от тока нагрузки:
.
Выразим КПД трансформатора через коэффициент нагрузки:
.
Коэффициент нагрузки трансформатора, при котором КПД достигает максимального значения βопт:
.