在高中物理的学习过程中，电磁学是一个非常重要的模块，而变压器作为电磁学的重要组成部分，其相关公式更是需要我们深入理解与掌握。变压器是利用电磁感应原理来改变电压大小的一种设备，在电力系统中有着广泛的应用。

首先，我们来看一下变压器的基本工作原理公式。变压器的核心关系可以用以下公式表示：

\[ U_1 / U_2 = N_1 / N_2 \]

其中：

- \( U_1 \) 表示原边（输入）电压；

- \( U_2 \) 表示副边（输出）电压；

- \( N_1 \) 表示原边线圈匝数；

- \( N_2 \) 表示副边线圈匝数。

这个公式表明了变压器原副边电压比等于线圈匝数比。当变压器用于升压时，\( N_2 > N_1 \)，即副边线圈匝数多于原边线圈匝数；反之，若用于降压，则 \( N_2 < N_1 \)。

接着，我们还需要了解变压器的能量守恒关系。根据能量守恒定律，在理想情况下，变压器输入功率等于输出功率，即：

\[ P_{in} = P_{out} \]

或者用具体的表达方式为：

\[ U_1 I_1 = U_2 I_2 \]

这里 \( I_1 \) 和 \( I_2 \) 分别代表原边和副边电流。需要注意的是，虽然变压器可以改变电压水平，但它并不能产生额外的能量，因此效率总是小于或等于100%。

此外，在实际应用中，考虑到变压器存在一定的损耗（如铜损和铁损），其效率通常低于理论值。为了计算这些损耗对输出功率的影响，我们可以引入效率公式：

\[ \eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} \times 100\% \]

其中 \( \eta \) 表示变压器的效率百分比。

通过以上几个关键公式的介绍，我们可以看到，变压器的设计和使用离不开对电压比、电流比以及效率等因素的综合考量。对于高中生而言，熟练掌握这些基本概念不仅有助于解答相关习题，还能为进一步学习更复杂的电路知识打下坚实的基础。希望同学们能够结合实验操作加深理解，并灵活运用所学知识解决实际问题！