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      Questions et réponses sur les transformateurs

      Les informations suivantes permettront de répondre à certaines des questions les plus courantes relatives aux transformateurs, les différents types, leurs applications et leur structure. Les transformateurs permettent de transformer le courant et la tension à différents niveaux.

      L'un des principes de base des transformateurs consiste à ce que le courant et la tension soient toujours liés. Par exemple, si la tension est augmentée, le courant est abaissé. Les transformateurs ne génèrent pas de puissance. Comme leur nom l'indique, ils la transforment simplement.

      Quels sont les éléments essentiels d'un transformateur ?

      Les éléments essentiels d'un transformateur sont les deux bobines placées à l'intérieur du composant. Ils sont appelés enroulements primaire et secondaire. Les bobines de transformateurs peuvent être relativement petites (celles qui équipent les adaptateurs utilisés pour connecter des appareils électriques aux prises secteur, par exemple) ou peser plusieurs tonnes, comme c'est le cas pour les transformateurs utilisés dans les postes électriques et les centrales électriques.

      Certains transformateurs sont dotés de systèmes de refroidissement élaborés. Ils sont généralement utilisés dans les applications à haute tension (les lignes électriques, par exemple). Les appareils accrochés des poteaux électriques sur la voie publique sont des transformateurs, utilisés pour abaisser la tension de ligne afin d'assurer l'alimentation des logements.

      Quelle est l'impédance primaire d'un transformateur ?

      L'impédance électrique est la mesure de l'opposition que présente un circuit au passage d'un courant lorsqu'une tension est appliquée. L'impédance primaire est l'impédance de la bobine primaire du transformateur.

      Qu'est-ce que le facteur de puissance d'un transformateur ?

      Le facteur de puissance des systèmes électriques est exprimé sous forme de nombre compris entre -1 et 1. Le facteur de puissance mesure la capacité d'un système électrique à effectuer un travail sur une période de temps spécifiée.

      Qu'est-ce qu'un transformateur parfait ?

      Un système électrique présente toujours certains manques d'efficacité. Un transformateur parfait est un système imaginaire qui ne fait l'objet d'aucune perte. Le transformateur subit une perte lorsque le flux ne passe plus par le cœur du transformateur et est absorbé par l'isolation. Ce flux perdu est appelé flux de fuite. Dans un transformateur parfait, les bobines ne présentent également aucune impédance. Toutefois, dans les applications réelles, les bobines du transformateur présentent toujours un certain degré d'impédance.

      Quels sont les deux types de transformateurs de base ?

      Il existe plusieurs types de transformateurs, mais ils relèvent de deux catégories principales. Les transformateurs élévateurs partent d'une tension d'entrée qu'ils augmentent en sortie. Les transformateurs abaisseurs partent d'une tension d'entrée qu'ils réduisent en sortie. Les transformateurs abaisseurs sont couramment utilisés dans les appareils électroménagers, lorsque l'appareil a besoin d'une charge de tension inférieure à celle fournie par la prise secteur pour être correctement alimenté. Ils sont également utilisés dans les systèmes d'alimentation d'ordinateur, dans lesquels ils diminuent la tension secteur de 220 V à des tensions de 5 V et 12 V nécessaires pour les cartes mères.

      Les transformateurs existent également en modèle triphasé, bien que les deux types de base soient ceux utilisés pour augmenter ou diminuer la tension dans un circuit.

      Pourquoi la fréquence reste-t-elle constante lors de la transformation de l'énergie électrique dans un transformateur ?

      Les transformateurs fonctionnent sur une alimentation alternative. C'est l'alimentation qui détermine la fréquence de fonctionnement du transformateur, et le transformateur lui-même ne peut pas la modifier. Pour la prise en charge de fréquences plus élevées, il doit y avoir moins de fer dans le noyau des transformateurs. Pour les fréquences plus basses, plus de fer est nécessaire. C'est la raison pour laquelle un transformateur n'est pas en mesure d'agir sur la fréquence d'entrée ou de sortie.

      Quel est le rapport de tension d'un transformateur ?

      Dans un transformateur, le rapport des tensions est mesuré en comparant la tension de la bobine primaire à celle de la bobine secondaire. Le rapport de tension est déterminé par le nombre d'enroulements sur la bobine et est directement proportionnel à ce nombre. Dans les transformateurs variables, la tension peut être modifiée le plus souvent en tournant un commutateur, comme sur un gradateur de lumière.

      Qu'entendez-vous par transformateur à basse fréquence ?

      Les transformateurs à basse fréquence sont spécialement conçus pour être utilisés dans les circuits audio. Ils constituent un moyen d'améliorer le gain de signal dans certaines applications et d'induire une perte de signal dans d'autres. Ils offrent également une fonction appelée "adaptation d'impédance". Ils ont été utilisés pendant très longtemps dans les systèmes audio, y compris les téléphones. Les transformateurs à basse fréquence sont souvent très compacts, de manière à ne pas trop augmenter le poids ou la masse des équipements.

      Les transformateurs à basse fréquence sont également utilisés pour isoler les appareils de l'alimentation secteur, dans le but essentiel d'assurer la sécurité de l'équipement et de l'opérateur. Les dispositifs dépourvus de transformateur sont souvent moins sujets aux interférences et, de ce fait, sont parfois présentés comme tels et répondent aux souhaits des clients.

      Qu'entendez-vous par autotransformateur ?

      Dans les transformateurs standard, les bobines primaire et secondaire sont dotées de leurs propres enroulements. Dans un autotransformateur, elles se partagent l'enroulement. Ces transformateurs sont souvent choisis pour leur faible coût de fabrication, le résultat final étant souvent plus léger et plus compact qu'un transformateur standard.

      De quel enroulement l'alimentation destinée à la charge est-elle prélevée ?

      L'alimentation est prélevée de l'enroulement secondaire du transformateur. L'enroulement primaire est celui qui reçoit la tension d'alimentation (généralement la tension secteur). L'enroulement secondaire est celui qui fournit l'alimentation transformée dans le sens souhaité, à une tension ou un courant augmenté ou diminué.

      Qu'entendez-vous par transformateur monté sur châssis ?

      Un transformateur monté sur châssis est conçu de manière à pouvoir être aisément monté sur les châssis servant à monter les composants électriques. Ils se présentent dans de nombreuses conceptions normalisées, et existent dans une large gamme de puissance. Ils sont fabriqués dans différentes tailles, de manière à pouvoir être intégrés dans la plupart des appareils. Ils sont également fabriqués dans des conceptions modulaires.

      Qu'entendez-vous par baluns de puce ?

      Les baluns — un mot composé des trois premières lettres des termes anglais BALanced (symétrique) et UNbalanced (asymétrique) — servent à transformer l'impédance d'un circuit. Ils sont dotés d'un port symétrique et de deux ports asymétriques. Ceux-ci permettent de protéger les circuits du bruit et d'exécuter d'autres fonctions.

      Quels avantages présente l'utilisation d'un transformateur dans l'alimentation alternative ?

      Un transformateur offre un moyen pratique et économique de manipuler la tension et le courant. Ne subissant très peu d’usure mécanique, il offre une longue durée et présente de très faibles pertes au sein du système, à condition qu'il s'agisse d'un transformateur haute qualité.

      Les transformateurs permettent aux ingénieurs électriciens de créer des dispositifs présentant différents besoins en courant et tension, et de les alimenter avec la même tension secteur. Pour mesurer toute leur polyvalence, prenez l'exemple de la tension secteur qui alimente votre ordinateur. Pour fonctionner, les cartes mères réclament généralement des tensions de 5 V et 12 V. Grâce aux transformateurs, l'alimentation électrique peut réduire la tension secteur pour fournir à votre ordinateur ces deux tensions.

      Qu'entendez-vous par transformateur de courant ?

      Les transformateurs peuvent transformer le courant et la tension. Lorsque la tension est abaissée, le courant est augmenté, et inversement. Un transformateur de courant est utilisé pour modifier le courant dans un circuit. Tous les transformateurs ont un certain effet sur le courant dans un circuit, mais cet effet est parfois sans rapport avec leur rôle principal dans ce circuit.

      Qu'appelle-t-on l’entrefer d'un transformateur ?

      L’entrefer d'un transformateur est un autre terme pour désigner le cœur. Il est généralement en fer et fournit la surface d'enroulement pour la bobine. Les entrefers fournissent la substance à travers laquelle le flux magnétique s'écoule dans le transformateur. Le courant traverse les entrefers latéraux et arrive sous forme unifiée dans l’entrefer central du transformateur. L’entrefer central fait en général deux fois la taille des entrefers latéraux, pour des raisons d'homogénéité.

      Qu'entendez-vous par transformateur Ethernet LAN ?

      Un transformateur Ethernet LAN est souvent utilisé pour assurer la mise en réseau de la voix et des données sur les mêmes fils. Ils sont spécialement conçus pour répondre aux exigences de ces systèmes et sont proposés en différents modèles.

      Les transformateurs Ethernet LAN sont généralement des composants modulaires et font souvent partie intégrante de l'équipement LAN.

      Quel courant circule dans le circuit primaire du transformateur lorsque le secondaire est ouvert ?

      Si le circuit secondaire d'un transformateur est déchargé, le courant du primaire est nul. N'oubliez pas qu'il s'agit d'un système connecté qui ne produit pas son propre courant. Il transforme simplement le courant et la tension en différents niveaux en ampères et en volts.

      Qu'est-ce que le rapport des nombres de spires d'un transformateur ?

      Le rapport des nombres de spires est le rapport entre le nombre de spires de l’enroulement primaire et le nombre de spires de l’enroulement secondaire. Ce rapport détermine la fonction réelle du transformateur (élévateur ou abaisseur, par exemple).

      Certains transformateurs sont réglables, afin de permettre à l'utilisateur de changer manuellement le nombre de bobines dans les enroulements, et d'augmenter ou de diminuer la puissance de sortie. Les commandes d'intensité d'éclairage en constituent de bons exemples.

      En quoi sont faits les corps de bobine ?

      Les corps de bobines sont généralement fabriqués à partir de plastique haute performance ou d'autres matériaux non ferreux. Ils peuvent être fabriqués à partir d'un large éventail de matériaux, en fonction de l'application et des conditions de fonctionnement du transformateur concerné.

      Qu'entendez-vous par transformateur d'éclairage ?

      Un transformateur d'éclairage est un transformateur spécifiquement utilisé dans les applications d'éclairage. Les transformateurs d'éclairage sont communément installés sur des commandes d'intensité d'éclairage. Ils sont utilisés à la fois à l'intérieur et à l'extérieur et sont disponibles dans une grande variété de conceptions.

      En règle générale, les transformateurs d'éclairage sont uniquement adaptés aux applications basse tension. Toutefois, des dispositifs analogues sont parfois utilisés pour modifier la tension ou le courant s'écoulant vers d'autres appareils basse tension.

      Qu'entendez-vous par transformateur torique ?

      Les transformateurs toriques sont fabriqués à partir de matériaux divers, et principalement avec du fer. Ces transformateurs sont particulièrement utiles en raison de leur petite taille. Ils sont faciles à monter et peuvent être aisément intégrés à des appareils compacts. Ils présentent cependant certains inconvénients. Par exemple, ils ont tendance à être plus limités en termes de capacités électriques. Ils sont également souvent plus coûteux que les autres transformateurs.

      Qu'est-ce que la tension d'isolement d'un transformateur ?

      La tension d'isolement d'un transformateur est la quantité maximale de tension qui peut être appliquée en permanence sur le composant. Cette tension peut être définie entre l'entrée et la sortie ou vers le châssis.

      Les transformateurs d'isolement sont des transformateurs spécifiquement utilisés pour isoler une charge d'une connexion électrique, le plus souvent à des fins de sécurité. La tension d'isolement désigne la mesure décrite ci-dessus, le transformateur d'isolement désignant une application.

      Quelle est la méthode de gradation d'un transformateur d'éclairage ?

      L'atténuation d'éclairage joue un rôle dans les fonctions principales du transformateur. La fonction de gradation de l'éclairage utilise un transformateur pour abaisser la tension provenant du secteur. Par exemple, si vous souhaitez graduer une lumière à 50 % de son éclairage à 12 V, vous pouvez faire pivoter la commande d'intensité d'éclairage de manière à appliquer une tension de 6 V. Il s'agit de l'une des utilisations quotidiennes les plus courantes des transformateurs.

      Comment les fuites magnétiques sont-elles réduites dans un transformateur ?

      Un processus appelé entrelacement est utilisé pour réduire la quantité totale de fuite magnétique dans les transformateurs. L'entrelacement permet de réduire la quantité d'air entre les deux bobines. L'air empêche le flux magnétique de pénétrer efficacement. Par conséquent, le fait d'intercaler des couches de matériaux magnétiques permet de perdre le moins de flux possible, et ainsi d'augmenter l'efficacité globale du composant.

      Les transformateurs sont actuellement très efficaces et fonctionnent la plupart du temps avec une efficacité d'au moins 99 %. Il est donc pratique d'utiliser des transformateurs parfaits comme modèles pour l'ingénierie. Etant donné qu'il est impossible d'atteindre une efficacité à 100 % des transformateurs (même si l'on peut s'en approcher), l'utilisation d'un transformateur parfait pour les besoins des concepteurs se justifie.

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