Intérêt et limite de la théorie du transformateur parfait

Cours électronique intérêt et limite de la théorie du transformateur parfait, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Intérêt et limite de la théorie du transformateur parfait

Pour démontrer l’utilité de la théorie du transformateur parfait il faut comparer par des études expérimentales le fonctionnement d’un transformateur réel aux prévisions de l’appareil parfait.

Fonctionnement à vide

A l’aide d’un dispositif (par exemple, un autotransformateur) on fait varier la tension primaire (fig. 1-11) U1 de 0 à Un. Pour chaque valeur on détermine : la puissance absorbée P0 ; le courant primaire I0 ; la tension secondaire U20.
Si on compare le fonctionnement d’un transformateur réel aux prévisions obtenues en supposant l’appareil parfait on peut conclure : A vide un transformateur réel délivre la même tension secondaire que s’il était parfait, donc le rapport U20/U1 = N2/N1 = m. A vide un transformateur réel absorbe un courant qui ne vaut que quelques pour cent du courant primaire nominal. Le courant de magnétisation I0 est très faible par rapport au courant nominal I1n. A vide un transformateur réel consomme une puissance dont la valeur relative n’excède pas quelques pour cent. La puissance P0 représente les pertes à vide.

Fonctionnement en charge

Le primaire étant soumis à une tension nominale le transformateur est chargé progressivement (par exemple, à l’aide d’un rhéostat) à fin d’obtenir différentes valeurs du courant secondaire I2 et on mesure (fig. 1-12) : le courant primaire I1 ; la tension secondaire U2 ; la puissance primaire P1.
Les résultats obtenus montrent : En charge un transformateur réel délivre une tension secondaire qui décroît légèrement lorsque le courant secondaire augmente (la chute de tension au secondaire ; l’enroulement du transformateur est aussi un consommateur).
Résumé de Théorie et Guide de travaux pratiques Module 19 : Installation et entretien de transformateurs.
En charge un transformateur réel est parcouru, comme un transformateur parfait, par des courants I1 et I2, tel que I1 = m.I2 (sauf aux faibles charges). Contrairement au cas du transformateur parfait les pertes existent et croissent avec le courant I2. Le rendement du transformateur η = P2 / P1 reste bon, mais inférieur à 100% (noter que P2 = U2 . I2, charge résistive).

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