TP TRANSFORMATEUR – CHAPITRE 7 –
OPTIMISATION DU TRANSPORT DE L’ÉLECTRICITÉ
1. Généralités
Un transformateur est constitué d’un circuit magnétique fermé feuilleté sur lequel sont bobinés deux enroulement électriquement isolés l’un de l’autre.
• Le premier de ces enroulements, l’enroulement primaire, est alimenté par une tension alternative sinusoïdale et comporte N1 spires. Il crée un champ magnétique alternatif sinusoïdal.
• Le second de ces enroulements, l’enroulement secondaire, comporte N2 spires dans lesquelles le flux du champ magnétique varie constamment du fait de la variation du champ créé par le primaire, ce qui provoque une f.e.m.
induite alternative sinusoïdale entre ses bornes. Le rapport entre les tensions primaires et secondaires dépend du nombre de spires des enroulements.
En résumé, un transformateur est un appareil statique qui permet de disposer au secondaire d’une tension alternative différente de celle appliquée au primaire.
2. Etude du transformateur à vide
On place un générateur 6V, 50 Hz alternatif sur le primaire du transformateur. Et on place un voltmètre en entrée, en dérivation, en mode AC pour mesurer U1, la valeur efficace de la tension d’entrée ainsi qu’un voltmètre en sortie pour mesurer la valeur efficace de la tension de sortie U2
pour plusieurs valeurs de N1 et de N2 sachant que N1 et N2 peuvent soit être égaux soit à 500 spires soit à 1000 spires. Vous bancherez également la voie 1 (CH1 : channel 1) de l’oscilloscope sur l’entrée du transformateur afin de visualiser la tension instantanée d’entrée u1(t) et la voie 2 (CH2 : channel 2) de l’oscilloscope sur la sortie du transformateur afin de visualiser la tension instantanée de sortie u2(t).
CH1 CH2
V V
N1 N2
u1 u2
Remplir le tableau suivant et complétez les oscillogrammes (2 couleurs différentes pour u1 et u2) :
N
2= 500 spires N
2= 1000 spires N
1= 500 spires
U1 = ?U2 = ? U2
U1=m=?
m : rapport de transformation N2
N1=?
si m>1 transformateur élévateur de tension ;
si m<1 transformateur abaisseur de tension ;
si m=1 ni abaisseur ni élévateur de tension (transformateur d’isolement).
Entourer la bonne réponse.
U1 = ? U2 = ? U2
U1=m=?
m : rapport de transformation N2
N1=?
si m>1 transformateur élévateur de tension ;
si m<1 transformateur abaisseur de tension ;
si m=1 ni abaisseur ni élévateur de tension (transformateur d’isolement).
Entourer la bonne réponse.
N
1= 1000 spires
U1 = ? U2 = ? U2
U1=m=?
m : rapport de transformation N2
N1=?
si m>1 transformateur élévateur de tension ;
si m<1 transformateur abaisseur de tension ;
si m=1 ni abaisseur ni élévateur de tension (transformateur d’isolement).
Entourer la bonne réponse.
U1 = ? U2 = ? U2
U1=m=?
m : rapport de transformation N2
N1=?
si m>1 transformateur élévateur de tension ;
si m<1 transformateur abaisseur de tension ;
si m=1 ni abaisseur ni élévateur de tension (transformateur d’isolement).
Entourer la bonne réponse.
N
2= 500 spires N
2= 1000 spires N
1= 500 spires
N
1= 1000
spires
3. Conclusion
4. Expérience sur la paillasse professeur pour illustrer le rôle du
transformateur pour l’optimisation du transport de l’électricité de la centrale électrique (le producteur) jusqu’à nous (le consommateur).
Montage n°1 : La centrale est représentée par le générateur, notre maison par l’ampoule et les lignes par deux résistances (une ligne de résistance R pour l’aller du courant électrique et l’autre de résistance R pour son retour). Le tout constituant un seul circuit électrique ici.
Montage n°2 : Même chose avec deux transformateurs : un à la sortie de la centrale et un autre avant d’entrer dans la maison , le tout constituant trois circuits électriques isolés les uns des autres ici.
Observations :
Observations :
Suite des observations :
Conclusion finale :
