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LES TRANSFORMATEURS

 

PLAN
           I.    Définition
           II.   Symboles
           III. Propriétés
           IV. Utilisations

 

I. Définition

Un transformateur est un quadripôle qui élève ou abaisse une tension alternative.

Il a donc 4 bornes (contrairement à un dipôle qui n'en a que deux) :
    - 2 bornes d'entrée (le primaire), avec par exemple une tension de 230 V ;
    - 2 bornes de sortie (le secondaire), avec par exemple une tension de 6 V.

Exemple :
Le générateur de travaux pratiques est un transformateur : avec du courant de 230 V de tension efficace, il délivre un courant de tension efficace égal à 6 V (ou éventuellement 12 V).
 

II. Symboles

Deux symboles existent pour le transformateur  [chacun rappelle les bobines (avec des spires, comme un fil de fer enroulé comme un ressort) à l'intérieur du transformateur, bobines indispensables à la modification de la tension].
L'un s'inspire d'une vue de coupe : nous voyons l'enroulement des spires des bobines.

L'autre serait comme une vue d'en haut d'où nous verrions les ronds formés par les deux bobines.
 

III. Propriétés

Un transformateur permet de changer la valeur efficace d'une tension alternative sans en modifier la fréquence.

Cette phrase contient 3 choses à retenir sur le transformateur :
    (1) il fonctionne uniquement avec du courant alternatif (et pas avec du courant continu) ;
    (2) il modifie la valeur efficace d'une tension alternative :
        - soit en l'élevant (de 6 V à 230 V par exemple) ;
        - soit en l'abaissant (de 230 V à 6 V e.g.) : nous dirons que le transformateur est un élévateur ou un abaisseur de tensions ;
    (3) il ne modifie pas la fréquence : les tensions à l'entrée (au primaire) et à la sortie (au secondaire) ont même fréquences.

Si nous inversons le branchement du transformateur dans un circuit, au lieu d'abaisser la tension, nous l'élèverons et inversement.
 

IV. Utilisations

Pour transporter le courant de la centrale électrique à votre maison, EDF utilise une série de transformateurs qui vont élever puis abaisser la tension
Pourquoi ?
Parce que plus la tension du courant transporté est haute et moins il y a de pertes (déperdition) [cf. aussi loi d'Ohm].

La tension du courant français est de 230 V. Au-dessus de 24 V, la tension est dangereuse pour l'être humain.
Nombre de nos appareils électriques utilisent en conséquence un transformateur afin de préserver notre sécurité : leur tension sera inférieur à 24 V.
En cours de physique, nous utiliserons ainsi un transformateur pour avoir une tension de 6 V inoffensive pour faire les montages d'électricité.

Certains appareils, néanmoins, comme le téléviseur, élèveront la tension (plusieurs milliers de V dans le canon à électrons de la TV).
Cela explique pourquoi il est mortellement dangereux de toucher l'intérieur d'un téléviseur branché...