Изменением напряжения двухобмоточного трансформатора при заданной нагрузке называется выраженная в процентах от номинального вторичного напряжения разность:
где U2o и U2н — вторичные напряжения при холостом ходе и при нагрузке.
Существуют определенные ГОСТом допустимые нормы изменения напряжения трансформатора при номинальной нагрузке. Часто в конструкции трансформатора предусматривается возможность в небольших пределах регулировать вторичное напряжение путем изменения числа витков первичной или вторичной обмоток, имеющих дополнительные выводы.
Физически влияние величины нагрузки на вторичное напряжение объясняется изменением (увеличением) падения напряжения на сопротивлениях обмоток трансформатора при увеличении тока нагрузки I2 (или I2’).
Логическая цепочка этого процесса такова:
При возрастании тока 
увеличивается и ток I1 вызывая увеличение падения напряжения в сопротивлениях первичной обмотки. Поскольку:
то это приводит к некоторому снижению ЭДС E1, и соответствующему изменению магнитного потока взаимоиндукции, а это влечет за собой уменьшение 
. В свою очередь падение напряжения на сопротивлениях вторичной обмотки создают дополнительные изменения напряжения 
.
Влияние характера нагрузки (отношения xн /rн) на величину вторичного напряжения при неизменном токе нагрузки удобно проследить, пользуясь упрощенной векторной диаграммой (рис. 1), на которой показаны режимы работы трансформатора для случаев φ2 > 0, φ2 = 0 и φ2 < 0, а также геометрическое место концов вектора 
при изменении угла φ2 пределах :
Построение упрощенных диаграмм производятся следующим образом: из точки 0 как из центра проводится дуга окружности радиусом, равным в принятом масштабе величине напряжения 
; под углом φ2 проводятся направления вектора вторичного напряжения 
; во всех случаях нагрузки треугольник короткого замыкания располагается таким образом, чтобы вершина А была на дуге , вершина С — на направлении вектора ; а катет ВС совпадал с направлением вектора тока 
.
Рис. — 1. Упрощенная векторная диаграмма приведенного трансформатора при различных по характеру нагрузках
Точки С, С1 и C2 определяют величину приведенного вторичного напряжения при соответствующем значении φ2 . Если треугольник ABC поместить в положение 0 B' C', то дуга, проведенная из вершины С радиусом, равным , пройдет через точки С, С1 и C2 и является, таким образом, геометрическим местом конца вектора напряжения .Из рис. 1 хорошо видно, что при активно-индуктивной (φ2 > 0) и чисто активной нагрузке (φ2 = 0) приведенное вторичное напряжение меньше первичного напряжения 
.
При активно-емкостной нагрузке (φ2 < 0) вторичное напряжение может стать даже больше первичного.
Физически это объясняется следующим образом. Реактивная мощность, необходимая для создания магнитного поля взаимоиндукции определяется, главным образом, реактивным сопротивлением рассеяния xk. При активно-емкостной нагрузке эта реактивная мощность может забираться от нагрузки и при определенной величине емкости в нагрузке избыток реактивной мощности отдается в первичную сеть. При этом растет ЭДС:
что приводит к перевозбуждению трансформатора, т.е. к возрастанию потока и увеличению напряжения .
и cosφ1 = const (рис. 1).
