Un transformateur est un appareil électrique utilisé pour modifier l'amplitude de la tension alternative (AC) sans altérer sa fréquence. Son fonctionnement est basé sur le principe de l'induction électromagnétique, selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, et il réalise une transformation de tension en modifiant le champ magnétique. Voici comment fonctionne un transformateur :

Structure de base : Un transformateur typique se compose généralement de deux bobines (les bobines sont communément appelées enroulements), appelées enroulement primaire et enroulement secondaire. Ces deux enroulements sont généralement enroulés autour d'un noyau de fer commun, dont le but est de concentrer le champ magnétique pour améliorer l'efficacité de la transmission.

Entrée d'alimentation CA : connectez la source d'alimentation CA à l'enroulement primaire. Lorsque le courant alternatif circule dans l’enroulement primaire, il génère un champ magnétique changeant dans le noyau de fer.

Induction électromagnétique : Le champ magnétique changeant traverse l'enroulement secondaire et, selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, cela induit une force électromotrice (FEM) dans l'enroulement secondaire. L'ampleur de la FEM est proportionnelle au taux de changement du champ magnétique et au rapport du nombre de tours dans les enroulements.

Transformation de tension : en raison de la force électromagnétique induite, un courant est généré dans l'enroulement secondaire et une tension est développée aux bornes de l'enroulement secondaire. L'amplitude de cette tension dépend du rapport entre le nombre de tours dans les enroulements primaire et secondaire. Si l'enroulement secondaire a plus de spires que l'enroulement primaire, la tension secondaire sera supérieure à la tension primaire, et vice versa.

Transfert de puissance : Le transformateur modifie uniquement la tension et non la puissance. La puissance reste constante dans un transformateur, elle peut donc être calculée à l'aide de la formule suivante :

Courant primaire x tension primaire = courant secondaire x tension secondaire

Cette formule démontre que si la tension augmente, le courant diminue, et vice versa, tout en gardant la puissance constante.

En résumé, le principe de fonctionnement d'un transformateur est basé sur l'induction électromagnétique et permet d'obtenir différentes tensions de sortie tout en maintenant une puissance constante en modifiant le rapport des spires dans les enroulements. Cela rend les transformateurs largement utilisés dans la transmission d’énergie, les appareils électroniques et la distribution électrique.

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