Κατάσταση χωρίς φορτίο του μετασχηματιστή

Χωρίς φορτίο σημαίνει ότι η έξοδος του μετασχηματιστή, δηλαδή η δευτερεύουσα πλευρά, δεν φέρει κανένα φορτίο.
(1) Η γέφυρα ή η σύνδεση μεταξύ τάσης και μαγνητικού πεδίου
Εφόσον περιλαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά, ειδικά μετασχηματιστές, είναι αναπόφευκτο να εφαρμοστεί ο νόμος του Faraday για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, επειδή είναι ο σύνδεσμος μεταξύ τάσης και μαγνητικού πεδίου, τάσης σύνδεσης και μαγνητικού πεδίου. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο σύνδεσμος μεταξύ ρεύματος και μαγνητικού πεδίου είναι το «θεώρημα βρόχου του Ampere», που συνδέει το ρεύμα και το μαγνητικό πεδίο.
(2) Προκαλούμενη ηλεκτροκινητική δύναμη στο πηνίο
Όταν προστίθεται μια τάση προς τα πάνω στο πρωτεύον του μετασχηματιστή, σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, η επαγόμενη τάση του πρωτεύοντος πηνίου εκφράζεται ως εξής, δηλαδή, η επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη ep είναι ίση με την τάση εισόδου προς τα πάνω:
Το ρεύμα i{{0}} του πρωτεύοντος πηνίου δημιουργεί μια μαγνητική ροή φ1 στον μαγνητικό πυρήνα. Το ρεύμα i0 ονομάζεται ρεύμα διέγερσης ή διέγερσης, που σημαίνει ότι είναι η πηγή διέγερσης για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου. Η μαγνητική ροή φ1 ονομάζεται και κύρια μαγνητική ροή του μετασχηματιστή.
Δεδομένου ότι ο μετασχηματιστής είναι ένα εξάρτημα μετάδοσης ροής με μαγνητικό κλειστό πυρήνα υψηλής διαπερατότητας ως μαγνητικό κύκλωμα, για λόγους απλότητας, ο μετασχηματιστής είναι θεωρητικά μια πλήρως συζευγμένη συσκευή με συντελεστή σύζευξης k=1. Η μαγνητική ροή είναι η μαγνητική ροή που δημιουργείται από το πρωτεύον πηνίο (ηλεκτρομαγνητικό). Πρέπει να γίνει κατανοητό και να γίνει αντιληπτό ότι εφόσον όλα τα πηνία στον μετασχηματιστή μοιράζονται τον ίδιο μαγνητικό πυρήνα, η μαγνητική ροή που διέρχεται από τον πρωτεύοντα και η μαγνητική ροή που διέρχεται από τον δευτερεύοντα είναι το ίδιο, δηλαδή φ1=φ{{ 2}}φ (Ψ=N*φ ονομάζεται σύνδεση ροής, το φ12 αντιπροσωπεύει τη μαγνητική ροή που δημιουργείται από το πηνίο N1 στο πηνίο N2. Για να αποφευχθεί η σύγχυση, χρησιμοποιείται εδώ το φ1. Επειδή είναι ξεφορτωμένο, το δευτερεύον πηνίο 2 δεν έχει πηγή αυτοπαραγόμενης μαγνητικής ροής), ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής φ είναι επίσης ο ίδιος και η δευτερογενής επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη εκφράζεται ως εξής:
Στη συνέχεια, παίρνουμε τον πιο συχνά χρησιμοποιούμενο τύπο για τον λόγο της τάσης του μετασχηματιστή προς τον αριθμό των στροφών
Από αυτόν τον τύπο, μπορεί να φανεί ότι ο μετασχηματιστής είναι μια συνάρτηση αλλαγής τάσης από την κύρια στη δευτερεύουσα. Το μη φορτίο κυριαρχεί στην καθιέρωση της σχέσης αλλαγής τάσης του μετασχηματιστή, που είναι ο λόγος του αριθμού των στροφών του πηνίου. Αυτή η σχέση καθορίζεται από τη σχέση σύνδεσης με τον μαγνητικό πυρήνα.