Le transformateur d'alimentation

Le transformateur est constitué de deux bobines positionnées de telle sorte que le champ magnétique variable, produit par l'une, embrasse les enroulements de l'autre. Pour repérer ces dernières, on appelle primaire la bobine alimentée par la source CA et secondaire, la bobine raccordée à la charge.

Supposons que le primaire est constitué de 1000 tours de fils et le secondaire, de 500 tours. En appliquant une tension CA de 220 volts au primaire, un champ magnétique variable s’échappe des enroulements du primaire. Ainsi, les lignes de force provenant du primaire croisent les enroulements du secondaire en induisant une tension à ses bornes. La valeur de cette tension est trouvée comme suit:

• primaire
  e primaire = N primaire x Df / Dt (loi de Faraday)
  ou encore: ep / Np = Df / Dt
  La tension CA provenant de la source au primaire induit une variation du champ magnétique ...


• secondaire
  U secondaire = N secondaire x Df / Dt
  ou encore: es / Ns = Df / Dt
  La variation du champ magnétique provenant du primaire induit une tension au secondaire. La variation du champ magnétique (Df / Dt) au secondaire étant la même qu'au primaire, on peut alors déduire ceci:
  ep / Np = es / Ns
  et enfin
  ep / es = Np / Ns = a
  et encore
  ep = a x es
  
  Si a est plus grand que 1, le transformateur est dévolteur.
  Si a est plus petit que 1, le transformateur est survolteur.
  En revenant au transformateur du début où Np = 1000, Ns = 500 et ep = 220 volts.
  a = 1000 tours / 500 tours = 2 (dévolteur)
  es = 220V / 2 = 110V

Un transformateur ne dépense ni ne fournit d'énergie (transformateur idéal), c'est-à-dire que toute l’énergie qui y entre doit forcément en sortir:
P entrée = P sortie
P primaire = P secondaire
ep x ip = es x is
ep / es = is / ip = a

Cette relation démontre: lorsqu’un transformateur est dévolteur, le courant du secondaire (is) est supérieur à celui du primaire et évidemment; lorsqu’un transformateur est survolteur, le courant au secondaire (ip) sera inférieur à celui du primaire. Ceci explique aussi les différences de grosseur des fils observées entre le primaire et le secondaire d’un transformateur.