这里（来自维基百科）是一个相当完整的变压器线性模型：

理想情况下，它说：“理想变压器是理论上的线性变压器，它是无损且完美耦合的。完美耦合意味着无限高的磁芯磁导率和绕组电感以及零净磁动势（即 ipnp - isns = 0）。”

因此，理想变压器中的 I_0 电流为零，初级只能转一圈。但是，由于磁通量泄漏，您将获得 I_0 电流。如果初级绕组太低，那么您的漏磁通量将太高，从而导致高 I_0 电流，这将烧毁您的变压器。

对于真实案例场景，您会得到以下结果：

注意初级的磁化电感 Xm。如果该电感太低，即使次级没有负载，也会有过多的电流流动。

虽然单匝初级当然是可能的，但对于尺寸合理的磁芯，它意味着非常低的电压（例如，电流互感器，通常是环形的）或非常高的频率（或两者兼而有之）。

电感与匝数的平方成正比，小型 120/240V 50/60Hz 电源变压器初级可能有数百匝，因此您可以看到单匝的距离。在几分之一伏特或相对较低电压的较高频率下，单匝初级可能有意义。

120 V、60 Hz 初级所需的最小匝数是一个严密保密的秘密。:-) 不是真的，但每个人总是谈论匝数比，但忘记提及初级的最小匝数。好吧，变压器的铁/硅/金属芯在饱和之前只能接受这么多的磁通量，不能再吸收更多。如果超出此范围，则电感会下降很多，最终会从电力线中汲取更多电流，并且会变得非常热-不好。

一条经验法则，对于变压器叠片，您可以从废弃的 60 Hz 变压器中挽救：120 V、60 Hz 初级所需的匝数 = 800/（以平方英寸为单位的磁芯面积）。您测量叠片堆的高度，以及 E 叠片中心腿的宽度。当字母 E 出现在此处时，该宽度是沿着一条垂直的线测量的。换句话说，想象在中心磁芯上缠绕一圈电线，这一圈形成的环路面积就是面积。不包括 E 或 I 的外侧腿。面积越大，转弯次数越少。

获得初级匝数后，您可以通过匝数比来获得次级匝数。再增加几匝以弥补线电压损失的电阻。如果您的电力线频率为 50 Hz，则对于 120 V，您的初级需要上述结果的 60/50 倍，对于 240 V，则需要两倍。

变压器的计算很复杂；但是，由于您想要一个绕组始终在彼此之上的环形，您不能只是制造一些东西，测量和调整 - 您想在布置线圈之前知道，所以我建议咬紧牙关开始理解公式.

如果您的电源是 120V 并且您想获得 12V，那么最小的次级是一圈，而您的初级不能少于 10 圈的整数倍。这仅接近于高频的现实生活，对于典型家用电源的 50/60 Hz 频率，初级的匝数将是数千，而次级的匝数必须反映这一点。

一个可行的捷径是抓住一个现成的环形变压器，其次级在顶部，将其移除，通过缠绕和测量测试线圈来计算匝数比，然后缠绕所需的次级 - 这可以在没有计算的情况下完成。

变压器每匝有最大电压。您需要在初级上有足够的匝数，以便您施加的初级电压除以匝数后不超过每匝电压。

变压器每匝的最大电压受三个因素控制。

• 工作频率
• 核心横截面
• 您可以使用的最大磁芯通量

先看最后一项，对磁芯通量的限制取决于磁芯材料。如果它是用于电源变压器的铁，则最大值由饱和度给出，1.5 T 到接近 2 T，具体取决于铁的成本和质量。如果它是高频铁氧体变压器，那么磁芯加热可能会将您限制在低于通常 400 mT 的直流饱和水平，50 mT 到 200 mT 的运行数字很常见。如果它是空芯，那么显然饱和和芯加热都不起作用，并且磁通量将受到初级电感、初级 I ² R 加热或您能够提供的初级电流的限制。

假设电压和磁通都是正弦波形（其他波形可以使用细节变化，方波电压和三角磁通是另一种常见的波形），那么当磁通摆动过零时，它的变化率最大，并且它在初级（以及共享磁芯的任何其他绕组）中产生最大电压。

变化率会受到频率的影响。你可以画一个单一的周期并在上面加上斜率，或者只是接受在 B 和 -B 的场之间以频率 f 摆动的公式，

最大变化率 = 2πfB

每匝电压的大小就是以韦伯/秒为单位的通量变化率。^{一辆韦伯是一辆特斯拉在 1 m 2}的面积上运行。现在我们知道核心面积为 A 时每匝的最大电压

每匝最大电压 = 2πfBA

举一个具体的例子，假设我们有一个横截面为 12 mm x 25 mm 的铁芯，以 50 Hz 的峰值 1.5 T 运行。

每匝最大电压 = 2π x 50 x 1.5 x 0.012 x 0.025 = 0.141 V

如果我们要将其连接到标准 240 V 电源，那么我们首先需要计算将产生的最大电压。“标准”240 V 电源可以异常地上升到 265 V。这也是一个 RMS 数字，所以我们需要乘以 1.414 才能得到峰值电压，即 375 V。最后我们可以计算初级匝数为 375/0.141 = 2657 转。