📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le transformateur monophasé est une machine statique permettant de modifier les valeurs de tension et de courant d'un système d'énergie électrique alternative tout en conservant la fréquence.
- Rapport de transformation ($m$) : $m = \frac{U_2}{U_1} = \frac{N_2}{N_1} = \frac{I_1}{I_2}$
- Puissance apparente : $S = U \cdot I$ (en VA).
- Modèle de Kapp : Permet de déterminer la tension secondaire en charge : $U_2 \approx U_{20} - (R_s \cdot I_2 \cdot \cos \varphi_2 + X_s \cdot I_2 \cdot \sin \varphi_2)$.
- Rendement ($\eta$) : $\eta = \frac{P_u}{P_u + P_{fer} + P_{joule}} = \frac{P_2}{P_1}$.
Méthodes à maîtriser
- Calculer $m$ : Identifier les tensions nominales sur la plaque signalétique.
- Déterminer les pertes : $P_{fer}$ se mesure à l'essai à vide, $P_{joule}$ se calcule par $R_s \cdot I_2^2$.
- Calculer le rendement : Toujours exprimer les puissances en Watts.
Exemples corrigés
Exemple : Un transformateur 230V/24V, $S=100VA$.
- $m = 24/230 \approx 0,104$.
- Si $I_2 = 4A$, alors $I_1 = m \cdot I_2 = 0,104 \cdot 4 \approx 0,416A$.
Erreurs fréquentes
- Confondre $N_1/N_2$ et $N_2/N_1$ pour le rapport $m$.
- Oublier que le rendement est un rapport de puissances actives ($P$) et non apparentes ($S$).
- Utiliser $U_1$ au lieu de $U_{1n}$ dans les calculs de rendement.