空載時，主磁通ф在一次側(cè)產(chǎn)生感應電勢e1，在二次側(cè)產(chǎn)生感應電勢e2，一次側(cè)的漏磁通ф1σ在一次側(cè)漏抗電勢e1σ。
假設磁通為正弦波ф=фm sin ωt 則
e1= -n1 dφ/dt=-n1 dфm sin ωt/dt
= -n1фmωcosωt=n1фmωsin (ωt-90°)
=e1m sin (ωt－90°)
電勢在相位上永遠滯后于它所匝鏈的磁通90o。
其最大值:e1m= ω n1фm = 2π f n1фm
其有效值:e1=e1m/sqrt(2)
= 2π f n1 фm/1.414
= 4.44 f n1φm
這就是電機學最重要的“4.44”公式。說明了感應電勢e1與磁通φm、頻率f、繞組匝數(shù)n1成正比。
同樣可以推出e2和e1σ的公式：
e2=e2msin(ωt-90°)
e2m=n2φmω
e2=4.44 f n2 φm
e1σ=-n1dφ1σ/dt
=n1φ1σmωsin(ωt-90°)
e1σm=ω n1φ1σm
e1σ=4.44 f n1φ1σm
由于漏磁路的磁導率μo為常數(shù)，φ1σm =l1σii0，故e1σ=4.44f n12l1σi0=x1σi0，即e1σ可用漏抗壓降的形式表示。
以上推導涉及到的電磁量均為正弦變化，可以用相量來表示。用相量時可同時表示有效值和相位。 e1σ=-jx1σi0
考慮到一次側(cè)繞組的電阻壓降后，其電勢平衡方程為 u1=-e1-e1σ+r1i0=-e1+jx1σi0+r1i0 =-e1+i0z1
二次側(cè)無電流，故：e2=u2
對于一次側(cè)來說，電阻壓降和漏抗壓降都很小。所以u1≈-e1=4.44 f n1φm，可見變壓器的磁通主要由電源電壓u1、頻率f 和一次側(cè)繞組的匝數(shù)n1決定。在設計時，若電壓u1和頻率f給定，則變壓器磁通由匝數(shù)n1決定。對于制成運行的變壓器，其磁通φ可以由電壓u1和頻率f控制。