Partendo dal circuito equivalente del trasformatore ideale e tenendo conto degli aspetti che caratterizzano il trasformatore reale si ottiene, per quest'ultimo, il seguente circuito:

Il significato dei vari parametri che compaiono nel circuito equivalente è stato chiarito nei paragrafi precedenti. Il circuito equivalente è da intendersi a parametri costanti, cioè invarianti nel tempo. Perché ciò sia vero deve essere costante sia la frequenza della tensione di alimentazione che la temperatura di funzionamento. Per quanto riguarda la temperatura, essa deve essere quella convenzionale di riferimento.

Le equazioni interne alla macchina (costituenti il suo modello matematico), sono:

Le equazioni esterne, che vincolano la macchina ad un specifico funzionamento, sono:

E' importante osservare come nel trasformatore reale, pur mantenendo costanti la tensione e la frequenza di alimentazione, il flusso utile F non possa ritenersi costante. Infatti al variare del carico (cioè al variare della corrente erogata I₂ in conseguenza di variazioni dell'impedenza del carico) varierà la corrente di reazione primaria I₁' e, quindi, la corrente I₁ al primario del trasformatore. Questo fatto determina una variazione della c.d.t. sull'impedenza longitudinale dell'avvolgimento primario e, in definitiva, una variazione della f.e.m. primaria dalla quale dipende direttamente il flusso. E' facile immaginare le complicazioni nell'uso del modello che tale fatto implica.

Oltre al rapporto di spire sono pure significativi il rapporto reale di trasformazione a carico:

ed il rapporto di trasformazione nominale, definito come il rapporto tra la tensione primaria nominale V₁n e la corrispondente tensione al secondario a vuoto V₂₀n:

Si può facilmente verificare che, nel caso di carico Ohmico-induttivo, risulta essere Ko < K mentre è sempre lecito considerare .

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