Principe de fonctionnement du transformateur de puissance
Le transformateur de puissance est un composant essentiel du système d’alimentation électrique, responsable de la transmission et de la distribution efficaces de l’énergie. Il est généralement utilisé dans le transport d'énergie à haute tension, des centrales électriques aux sous-stations, où il augmente la tension et réduit le courant avant d'être distribué aux ménages, aux entreprises et à d'autres consommateurs.
Le principe de fonctionnement d'un transformateur de puissance est basé sur la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique. Il se compose d'un enroulement primaire, d'un enroulement secondaire et d'un noyau magnétique. L'enroulement primaire est connecté à une source haute tension, tandis que l'enroulement secondaire est connecté à la charge. Le noyau magnétique est constitué de tôles de fer ou d'acier au silicium, empilées ensemble pour former un chemin magnétique fermé pour le flux magnétique.
Lorsqu'un courant alternatif circule dans l'enroulement primaire, il crée un champ magnétique dans le noyau, qui induit une tension dans l'enroulement secondaire. La tension induite dans l'enroulement secondaire est proportionnelle au nombre de tours dans l'enroulement secondaire et à la vitesse de variation du flux magnétique dans le noyau. La tension est augmentée ou diminuée en fonction du rapport entre le nombre de tours dans les enroulements primaire et secondaire.
L'efficacité du transformateur est déterminée par les pertes dans le noyau, les pertes en cuivre et les pertes parasites. Les pertes dans le noyau se produisent en raison de l'hystérésis et des courants de Foucault dans le noyau, tandis que les pertes en cuivre se produisent dans les enroulements en raison de la résistance du fil. Les pertes parasites résultent de la fuite du flux magnétique du noyau, ce qui provoque un échauffement des matériaux voisins.
