Cet article détaille Comment les transformateurs augmentent-ils la tension pour diminuer le courant, en gardant la puissance totale intacte. Nous aborderons également certaines questions fréquemment posées.
Nous connaissons le principe de base de transformateurs consiste à transférer de la puissance en transformant la tension en rapport de courant. La puissance est la combinaison de deux grandeurs électriques : la tension et le courant. Par conséquent, si nous augmentons la tension dans un transformateur, nous devons réduire le courant d'une certaine quantité pour tirer une puissance constante.
Comment les transformateurs augmentent-ils la tension pour diminuer le courant en obéissant à la loi d'Ohm ?
La loi d'Ohm stipule que la quantité de courant traversant un matériau conducteur entre deux points est directement proportionnelle à la tension qui les traverse. Ainsi, lorsque la tension devient plus importante, le courant doit également être augmenté.
Dans le cas des transformateurs, on voit que le courant est réduit pour maintenir la puissance totale lorsque la tension monte. Alors, tout naturellement, une question nous vient à l'esprit : les transformateurs contredisent-ils la loi d'Ohm ? Eh bien, les transformateurs, dans leur ensemble, ne peuvent pas obéir à la loi d'Ohm. Mais les circuits internes des transformateurs, bien sûr, obéissent à la loi d'Ohm. L'énoncé de la loi d'Ohm est valable pour les paramètres d'un seul circuit. Un transformateur divise l'ensemble du circuit en deux moitiés qui agissent comme deux circuits différents. Ainsi, la loi d'Ohm valide individuellement pour chacun des circuits. Élucidons davantage à cet égard.
Transformateurs élévateurs : Il y a plus de tours dans la bobine secondaire que dans la bobine primaire. Le rapport Ns/Np est donc supérieur à 1. Par le phénomène de transformation, on peut dire que la résistance secondaire est bien supérieure à la primaire. Cette inductance secondaire est attachée à la ligne de transmission.
Transformateurs abaisseurs : L'incident inverse se produit dans les transformateurs abaisseurs. Comme les spires de la bobine primaire sont plus élevées que les spires de la bobine secondaire, la résistance primaire est énorme.
Dans les deux cas, nous pouvons voir que la valeur de résistance est analogue à la quantité de tension. Alors bien évidemment, le courant sera faible (en step-up) ou fort (en step-down) pour garder l'équilibre. Par conséquent, nous pouvons dire que la loi d'Ohm convient parfaitement aux circuits individuels.
Comment les transformateurs augmentent-ils la tension pour diminuer le courant et aider à économiser de l'énergie ? Exemplifier.
Des transformateurs sont utilisés pour minimiser efficacement les pertes lors de la transmission d'énergie à longue distance.
Les centrales électriques envoient l'électricité produite aux systèmes de distribution via des lignes de transmission. Dans les centrales, un transformateur élévateur est appliqué pour augmenter la tension. La tension traverse la ligne de transmission et atteint finalement les systèmes de distribution, où un transformateur abaisseur est présent. La fonction de ce transformateur est de réduire la tension afin qu'elle fonctionne correctement dans les systèmes plus petits.
Pour tout système de distribution, le courant dépend de la quantité de charge. Il est évident qu'un système composé de deux lumières et de deux ventilateurs consommerait beaucoup moins d'énergie qu'un système avec deux lumières, deux ventilateurs, un climatiseur et un réfrigérateur.
Maintenant, comprenons mieux comment les transformateurs font face aux pertes avec deux scénarios.
Dans le premier cas, la tension de transmission est de 220 volts. Donc, si le système tire un courant de 10 ampères, la puissance électrique, P = VI = 220 x 10 = 2200 Watt. Si la résistance de Tx est de 0.5 ohm, la perte = I2R = 102 x 0.5 = 50 watts.
Dans le second cas, nous utilisons un transformateur de 10 kV/220 volts sur la ligne de transmission. Donc, si le système tire un courant secondaire de 10 ampères, le courant primaire Ip= Is xVs/Vp = 10 x 220/10000 = 0.22 ampère. Si la résistance de Tx est de 0.5 ohm, la perte = I2R = (0.22)2 x 0.5 = 0.0242 watts.
Par conséquent, nous remarquons que si nous utilisons un transformateur, nous pouvons économiser (50-0.0242) = 49.9758 watts de puissance pour un seul système. Ainsi, les transformateurs sont incroyablement efficaces en tant qu'économiseurs d'énergie.
Comment les transformateurs augmentent-ils la tension pour diminuer le courant- FAQ
Les transformateurs réduisent-ils le courant ou la tension ?
Les transformateurs sont des appareils électriques capables de réduire la tension ou le courant en fonction des besoins d'un circuit particulier.
Les transformateurs sont chargés de niveler ou d'augmenter la tension dans les lignes de transmission et de réduire la tension dans les systèmes de distribution pour l'alimentation électrique. Evidemment, pour maintenir une puissance constante, il est nécessaire de baisser le niveau de courant lorsque l'on utilise le transformateur élévateur. De même, la tension est abaissée dans un transformateur abaisseur.
Comment les transformateurs modifient-ils le courant ?
Les transformateurs sont classés comme des appareils électromagnétiques. Ils utilisent les concepts d'induction électromagnétique pour changer le courant.
Chaque transformateur comprend deux circuits : un circuit inducteur primaire et un circuit inducteur secondaire. Lorsque la bobine d'inductance primaire est soumise à une tension alternative, le courant est produit. Ce courant varie et génère un champ magnétique variable. Maintenant, le champ magnétique variable provoque le développement d'une force électromotrice dans la bobine d'induction secondaire. Par la suite, cette FEM génère un courant dans la bobine secondaire car le nombre de tours est différent dans les deux bobines. La valeur actuelle augmente (transformateur abaisseur) ou diminue (transformateur élévateur).
Qu'arrive-t-il au courant lorsque la tension est réduite?
Un transformateur abaisseur est connu pour élever le courant tout en abaissant la tension.
Un transformateur abaisseur réduit la tension de l'inducteur primaire dans l'inducteur secondaire. Le nombre d'enroulements secondaires est inférieur au nombre d'enroulements primaires, ce qui contribue à réduire la tension. Mais le principe des transformateurs dit que la puissance doit rester inchangée tout au long du processus. Par conséquent, pour une tension inférieure, le niveau de courant doit augmenter proportionnellement. Ainsi, le courant augmente lorsque la tension est abaissée.
De quelle tension un transformateur élévateur peut-il augmenter ?
Les transformateurs élévateurs sont conçus pour élever la tension de son enroulement primaire à son enroulement secondaire. La quantité d'élévation dépend des tours des deux enroulements.
Illustrons par un exemple. Supposons que le tour compte dans le primaire et que l'inducteur secondaire soit respectivement de 10 et 100. Donc le rapport de transformation de tension = Ns/Np = 1/10. Par conséquent, la tension primaire sera augmentée 10 fois dans la bobine secondaire. Ce rapport n'est pas fixe, il varie pour chaque transformateur, et donc la tension secondaire augmentée diffère également.
Les transformateurs augmentent-ils la résistance ?
Un transformateur est un instrument de régulation de tension, il ne gère donc pas les résistances.
Un transformateur est utilisé dans les circuits juste pour réguler la tension en gardant la puissance indemne. Les grandeurs responsables de ce phénomène sont donc le courant et la tension. Lorsque la tension est augmentée, le courant diminue et vice-versa. Ainsi, les résistances ou les impédances ne sont pas prises en compte. L'effet principal des résistances ou des impédances dans un transformateur est de divers types de pertes.
Un transformateur abaisseur peut-il être inversé ?
Un transformateur abaisseur peut être utilisé avec précaution pour le faire fonctionner comme un transformateur élévateur.
Un transformateur abaisseur est simplement inversé en échangeant son entrée et sa sortie. Bien que cette méthode soit acceptable pour une utilisation temporaire, elle ne doit pas être déployée dans des configurations plus importantes. Nous ne devons jamais dépasser la marge de tension mentionnée dans le transformateur. Sinon, des risques électriques peuvent survenir.
Salut……Je m'appelle Kaushikee Banerjee et j'ai terminé ma maîtrise en électronique et communications. Je suis un passionné d'électronique et je me consacre actuellement au domaine de l'électronique et des communications. Mon intérêt réside dans l'exploration des technologies de pointe. Je suis un apprenant enthousiaste et je bricole avec l'électronique open source.