Bases du transformateur et principe de fonctionnement

Définition de transformateur

Un transformateur est un appareil statique qui transfère l'énergie électrique d'un circuit à un autre par le biais du processus d'induction électromagnétique. Il est le plus souvent utilisé pour augmenter («augmenter») ou diminuer («réduire») les niveaux de tension entre les circuits.

Principe de fonctionnement du transformateur

Le principe de fonctionnement d'un transformateur est très simple. L'induction mutuelle entre deux enroulements ou plus (également appelés bobines) permet de transférer l'énergie électrique entre les circuits. Ce principe est expliqué plus en détail ci-dessous.

Théorie des transformateurs

Supposons que vous ayez un enroulement (également appelé bobine) alimenté par une source électrique alternative. Le courant alternatif traversant l'enroulement produit un flux alternativement changeant et continu qui entoure l'enroulement. Si un autre enroulement est rapproché de cet enroulement, une partie de ce flux alternatif se liera au deuxième enroulement. Comme ce flux change continuellement d'amplitude et de direction, il doit y avoir une liaison de flux changeante dans le deuxième enroulement ou bobine.

Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, il y aura une EMF induite dans le deuxième enroulement. Si le circuit de cet enroulement secondaire est fermé, un courant le traversera. C'est le principe de fonctionnement de base d'un transformateur. Utilisons des symboles électriques pour aider à visualiser cela. L'enroulement qui reçoit l'énergie électrique de la source est appelé «enroulement primaire». Dans le diagramme ci-dessous, c'est la «première bobine».

L'enroulement qui donne la tension de sortie souhaitée en raison de l'induction mutuelle est communément appelé «enroulement secondaire». Il s'agit de la «deuxième bobine» dans le diagramme ci-dessus.

Un transformateur qui augmente la tension entre les enroulements primaire et secondaire est défini comme un transformateur élévateur. Inversement, un transformateur qui diminue la tension entre les enroulements primaire et secondaire est défini comme un transformateur abaisseur.

Bien que le schéma du transformateur ci-dessus soit théoriquement possible dans un transformateur idéal - il n'est pas très pratique. En effet, en plein air, seule une très petite partie du flux produit par la première bobine se liera à la deuxième bobine. Ainsi, le courant qui circule à travers le circuit fermé connecté à l'enroulement secondaire sera extrêmement faible (et difficile à mesurer).

Le taux de changement de liaison de flux dépend de la quantité de flux lié avec le deuxième enroulement. Donc, idéalement, presque tout le flux de l'enroulement primaire devrait être lié à l'enroulement secondaire. Cela se fait de manière efficace et efficiente en utilisant un transformateur de type noyau. Cela fournit un chemin de réluctance faible commun aux deux enroulements.

Le noyau du transformateur a pour but de fournir un chemin à faible réluctance, à travers lequel la quantité maximale de flux produite par l'enroulement primaire est traversée et liée à l'enroulement secondaire.

Le courant qui traverse initialement le transformateur lorsqu'il est allumé est appelé courant d'appel du transformateur.

Si vous préférez une explication animée, voici une vidéo expliquant exactement comment fonctionne un transformateur:

Pièces et construction de transformateurs

Les trois parties principales d'un transformateur:

· Enroulement primaire du transformateur

· Noyau magnétique du transformateur

· Enroulement secondaire du transformateur

Enroulement primaire du transformateur

Ce qui produit un flux magnétique lorsqu'il est connecté à une source électrique.

Noyau magnétique du transformateur

Le flux magnétique produit par l'enroulement primaire, qui passera par ce chemin à faible réluctance lié à l'enroulement secondaire et créera un circuit magnétique fermé.

Enroulement secondaire du transformateur

Le flux, produit par l'enroulement primaire, traverse le noyau, sera lié à l'enroulement secondaire. Cet enroulement s'enroule également sur le même noyau et donne la sortie souhaitée du transformateur.

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