Систему уравнений описывающую электромагнитные процессы в трансформаторе, можно свести к одному уравнению, если учесть, что Е1=kЕ2, и положить
При этом параметры Rmи Хт следует выбрать так, чтобы в режиме холостого хода, когда ЭДС Е1 практически равна номинальному напряжению U1, ток
по модулю равнялся действующему значению тока холостого хода, а его мощность 
— мощности, забираемой трансформатором из сети при холостом ходе.
Решим систему уравнений относительно первичного тока
В соответствии с уравнением (2.31) трансформатор можно заменить схемой замещения (рис. 2.18).
Эквивалентное сопротивление этой схемы
где 
Схема замещения трансформатора представляет собой сочетание двух схем замещения — первичной и вторичной обмоток, соединенных между собой в точках а и б. В цепи первичной обмотки включены сопротивленияR1и X1, в цепи вторичной обмотки — сопротивления R'2и Х'2. Участок схемы замещения между точками а и б, по которому проходит ток I0, называют намагничивающим контуром. На вход схемы замещения подают напряжение U1, к выходу ее подключают переменное сопротивление нагрузки Zn, к которому приложено напряжение -U2.
| Рис. 2.18.Схема замещения трансформатора |
Сопротивления Z2 (и его составляющие R'2=R2k2 и X'2=X2k2), а также Z'n называют соответственно сопротивлениями вторичной обмотки и нагрузки, приведенными к первичной обмотке. Аналогично приведенными называют значения ЭДС и тока: 
Полная мощность приведенного контура вторичной обмотки в схеме замещения равна мощности вторичной обмотки реального трансформатора: 
Мощность электрических потерь в приведенном вторичном контуре этой схемы равна мощности потерь во вторичной обмотке реального трансформатора: 
Рис. 2.19. Эквивалентные схемы для приведения вторичной обмотки к первичной (а, б)
Относительные падения напряжений в активном и индуктивном сопротивлениях приведенного вторичного контура также остаются неизменными, как и в реальном трансформаторе:
Физически переход от реального трансформатора к имитирующей его электрической схеме замещения можно представить с помощью следующих четырех этапов (рис. 2.19).
Рис. 2.20. Схемы проведения опытов холостого хода (а) и короткого
замыкания (б)
1. Первый этап — реальный трансформатор заменяютидеализированным трансформатором Tp, в цепь первичной обмотки которого включают сопротивления R 1 и X 2, а в цепь вторичной обмотки — R2 и Х2 (рис. 2.19, а).
2. Второй этап — параметры вторичной обмотки приводят к параметрам первичной. В результате ЭДС обмоток оказываются равными: Е1 = Е'2.
3. Третий этап — соединяют эквипотенциальные точки а и a’ б и б' (рис. 2.19, б).
4. Четвертый этап — включают дополнительный намагничивающий контур, по которому проходит составляющая I0 первичного тока.
На практике приводят как вторичную обмотку к первичной, так и первичную ко вторичной в зависимости от того, какие процессы интересуют инженера. Параметры схемы замещения можно считать постоянными только при небольших изменениях первичного напряжения, т. е. в пределах ±10%. Это в первую очередь относится к намагничивающему контуру с
сопротивлением 
, параметры которого определяют ток I0. С увеличением напряжения происходит насыщение сталимагнитопровода, вследствие чего уменьшается величина Хт (намагничивающий ток резко возрастает).
