Comment fonctionnent les transformateurs électriques ?

Transformateur électriquefonctionne sur la base du principe de l'induction électromagnétique et transmet l'énergie électrique entre des circuits de différents niveaux de tension. Les transformateurs sont un composant important des systèmes de transport et de distribution d'énergie, permettant une transmission efficace de l'énergie sur de longues distances avec une perte d'énergie minimale.

Le principe de fonctionnement deTransformateur électriqueest comme suit:

Structure de base : Un transformateur typique se compose de deux bobines, appelées bobine primaire et secondaire, qui sont généralement enroulées autour d'un noyau constitué d'un matériau ferromagnétique tel que le fer. La bobine primaire est connectée à la source de tension d'entrée, tandis que la bobine secondaire est connectée au circuit de sortie.

Induction électromagnétique : lorsque le courant alternatif (AC) traverse une bobine primaire, il crée un champ magnétique changeant autour de la bobine. Ce champ magnétique changeant induit une tension dans la bobine secondaire par induction électromagnétique.

Fonction transformateur : le champ magnétique alternatif généré par la bobine primaire traverse le noyau de fer et couple efficacement le champ magnétique avec la bobine secondaire. En conséquence, le champ magnétique changeant induit une tension dans la bobine secondaire en fonction du rapport de spires des bobines primaire et secondaire.

Transformation de tension : La tension induite dans la bobine secondaire est proportionnelle au rapport entre le nombre de tours dans la bobine secondaire et le nombre de tours dans la bobine primaire. Si la bobine secondaire a plus de spires que la bobine primaire, la tension de sortie sera supérieure à la tension d'entrée (transformateur élévateur). A l'inverse, si la bobine secondaire a moins de spires que la bobine primaire, la tension de sortie sera inférieure à la tension d'entrée (transformateur abaisseur).

Transformation du courant et de la puissance : lorsqu'un transformateur modifie la tension entre les circuits primaire et secondaire, le changement est inversement proportionnel au courant. Autrement dit, selon la loi de conservation de l’énergie, si la tension augmente, le courant va diminuer et vice versa.

Efficacité : les transformateurs sont conçus pour être efficaces, minimisant ainsi les pertes d'énergie sous forme de chaleur pendant le processus de conversion. Cependant, il existe des pertes inhérentes dues à des facteurs tels que la résistance des enroulements et les pertes du noyau.

Transformateur électriqueLes systèmes jouent un rôle essentiel dans les systèmes électriques en facilitant la transmission, la distribution et l'utilisation efficaces de l'électricité en modifiant les niveaux de tension tout en maintenant la fréquence des signaux électriques.