On admet que les inductances sont des solénoïdes de section S ayant
et
spires, des longueurs
et
et que les pertes sont négligeables. Si
est le flux d'induction à travers l'enroulement primaire, on a :
;
Avec ces hypothèses, on obtient en régime sinusoïdal :

A partir de l'expression de la matrice
du transformateur, on détermine l'expression de l'impédance vue à l'entrée quand le transformateur est chargé par une impédance
.
Soit :
Cette impédance est équivalente à une impédance
en parallèle avec une impédance
. Si le produit
est assez grand, l'impédance présentée par le transformateur chargé est donc
. (
est le rapport de transformation).
Le transformateur permet donc l'adaptation en puissance des impédances entre une source d'impédance
et une charge d'impédance
. Il suffit d'utiliser un transformateur de rapport
.
Remarque :
Comme on néglige les pertes, ce quadripôle passif possède un gain en puissance égal à 1. Le gain en tension peut être supérieur ou inférieur à 1 (transformateur élévateur ou abaisseur de tension).