Баланс мощностей трансформатора выражается равенством
,
где
- активная мощность, подведённая к первичной обмотке,
- активная мощность на вторичной обмотке,
- мощность потерь в трансформаторе,
- мощность магнитных потерь,
- мощность электрических потерь в обмотках.
Так как
, то мощность магнитных потерь не изменяется, и при номинальном напряжении составляет 1…2% от номинальной мощности. Мощность потерь в обмотках зависит от нагрузки, так как
.
КПД трансформатора
.
Учитывая коэффициент загрузки трансформатора
и мощности в опытах холостого хода
и короткого замыкания
, получаем
.
Тогда выражение для КПД трансформатора примет вид
.
Посредством подбора параметров обмоток и магнитопровода для силовых трансформаторов выбирают
при
, так как они обычно работают большее время с недогрузкой.