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Qu'est-ce que Transformateur ?

Appareil qui convertit des tensions alternatives par induction électromagnétique entre deux enroulements ou plus disposés sur un noyau. Dans un transformateur idéal, la tension est proportionnelle au nombre de spires (V1/V2 = N1/N2) et le courant lui est inversement proportionnel, si bien que les puissances au primaire et au secondaire sont égales. Par exemple, appliquer 100 V à un transformateur de rapport 10:1 donne 10 V au secondaire, et faire débiter 5 A au secondaire porte le courant primaire à 0,5 A. Il peut isoler électriquement l'entrée de la sortie, et les alimentations à découpage le rendent compact en le faisant fonctionner à haute fréquence. Il ne peut pas convertir des tensions continues.

Nom japonais: 変圧器

« Transformateur » apparaît dans 15 questions d'entraînement réparties sur 6 thèmes, dont Bases des circuits électriques et de l'électromagnétisme, Circuits d'électronique de puissance, Semi-conducteurs de puissance.

Domaine: Circuits d'électronique de puissance

S'entraîner : questions sur Transformateur

On applique une tension alternative de 100 V (valeur efficace) au primaire d'un transformateur idéal dont l'enroulement primaire compte 1000 spires et l'enroulement secondaire 100 spires. Quelle est la tension au secondaire (valeur efficace) ?

  1. A1000 V
  2. B100 V
  3. C10 V
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Réponse : C. 10 V

Dans un transformateur idéal, la tension est proportionnelle au nombre de spires : V2 = V1 × N2/N1 = 100 V × 100/1000 = 10 V. La puissance étant conservée, le courant est inversement proportionnel au nombre de spires, et le courant secondaire vaut 10 fois le courant primaire. Un transformateur transmet la tension par la variation du flux magnétique ; il ne peut donc pas transformer une tension continue.

Une charge résistive de 8 Ω est branchée au secondaire d'un transformateur idéal de rapport de spires N1:N2 = 10:1. Quelle impédance voit-on depuis le primaire ?

  1. A800 Ω
  2. B80 Ω
  3. C0,8 Ω
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Réponse : A. 800 Ω

Dans un transformateur idéal, la tension primaire vaut n = N1/N2 fois la tension secondaire et le courant primaire 1/n fois le courant secondaire ; l'impédance vue du primaire, V1/I1, vaut donc n² fois celle du secondaire, V2/I2 : 10² × 8 Ω = 800 Ω. Grâce à cette propriété de transformation d'impédance, les transformateurs servent aussi à l'adaptation d'impédance, par exemple entre un amplificateur et un haut-parleur.

« Transformateur » dans les explications

Questions mentionnant « Transformateur » (15)

  1. On applique une tension alternative de 100 V (valeur efficace) au primaire d'un transformateur idéal dont l'enroulement primaire compte 1000 spires et l'enroulement secondaire 100 spires. Quelle est la tension au secondaire (valeur efficace) ?
  2. Une charge résistive de 8 Ω est branchée au secondaire d'un transformateur idéal de rapport de spires N1:N2 = 10:1. Quelle impédance voit-on depuis le primaire ?
  3. Dans une alimentation qui produit du continu à partir du secteur alternatif, quelle est la raison principale de l'emploi de convertisseurs isolés, qui isolent l'entrée de la sortie par un transformateur ?
  4. Dans un convertisseur forward, quelle explication de la nécessité d'un enroulement de démagnétisation du transformateur (ou d'un circuit d'écrêtage) est correcte ?
  5. Lorsqu'un transformateur idéal convertit la tension primaire en une tension secondaire plus basse, quelle description de la relation entre les courants primaire et secondaire est correcte ?
  6. Quelle valeur est la plus proche du rendement maximal d'un amplificateur push-pull classe B idéal ?
  7. Dans un circuit alternatif, la puissance active vaut P [W] et la puissance apparente S [VA]. Quelle expression donne le facteur de puissance ?
  8. Lorsque le flux magnétique qui traverse une bobine varie, une force électromotrice apparaît dans la bobine (induction électromagnétique). Qu'est-ce qui détermine la valeur de cette force électromotrice induite ?
  9. Une charge alternative a une puissance active de 800 W et une puissance apparente de 1000 VA. Quelle est sa puissance réactive ? (Tension et courant sinusoïdaux.)
  10. Quelle caractéristique de l'amplificateur push-pull classe B, par rapport à l'amplificateur classe A, est correcte ?
  11. Quel est le principal avantage d'une fréquence de commutation plus élevée dans un convertisseur de puissance ?
  12. Quel est un exemple correct de produit courant dans lequel l'adoption des composants de puissance GaN progresse ?
  13. On applique une tension alternative à un pont redresseur monophasé à quatre diodes. Quelle description du chemin du courant pendant une alternance est correcte ?
  14. Quelle description du fonctionnement d'un convertisseur flyback est correcte ?
  15. Lors de l'installation d'un équipement d'écriture par faisceau d'électrons ou d'un microscope électronique, quel facteur environnemental exige une attention particulière en plus des vibrations ?

Termes associés

Rapport cyclique Facteur de puissance GaN (nitrure de gallium) Hacheur abaisseur (convertisseur buck) Distorsion de croisement SiC (carbure de silicium) Semi-conducteur de puissance (composant de puissance) Circuit redresseur Circuit d'amortissement (snubber) Condensateur de lissage

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