Article : [ART520]

Titre : K. Schënhoff, les transformateurs - un panorama - tout savoir et plus encore sur les transformateurs, ELEKTOR, revue N° 196, octobre 1994, pp. 60-70.

Cité dans : [DIV014]  Liste des articles et des revues ELEKTOR, août 2016.
Cité dans :[REVUE472] ELEKTOR, revue N° 196, octobre 1994.

Stockage : Thierry LEQUEU (IUT).
Date : octobre 1994
Numéro : 196
Site : http://www.elektor.presse.fr
Pages : 60 - 70

Résumé :
Comme le dit la définition du Petit Robert, un transformateur est un " appareil servant à modifier la tension, l'intensité ou la forme d'un courant électrique (abrév. fam. TRANSFO). " L'objectif de cet article est de voir ce que nous pourrions ajouter à cette formule succincte.
Un transformateur est donc un appareil qui sert à convertir une tension alternative d'une valeur donnée en une tension d'une valeur différente. Ses principaux composants sont un noyau ferromagnétique, sur lequel sont bobinés 2 enroulements, le premier fait d'un conducteur de diamètre plus grand que celui du conducteur utilisé pour le second enroulement.
L'enroulement fait de fil de diamètre plus faible véhicule un courant alternatif au niveau de tension plus élevé et à l'intensité de courant plus faible; à l'inverse, dans le fil de diamètre plus important la tension est plus faible et le courant plus élevé que dans l'autre bobinage.

Cette définition, sensiblement plus longue que celle du dictionnaire, n'aborde sans doute pas dans le détail tous les aspects de la technologie des transformateurs. L'article qui suit va s'intéresser dans le menu à ces composants chargés de fournir leur tension d'alimentation aux circuits électroniques de toute sorte.

Introduction

Du courant continu au courant alternatif

En 1820 déjà, un certain monsieur Hans Christian Oersted, physicien danois de son état, a découvert qu'un conducteur véhiculant un courant générait du champ magnétique. Quelques années plus tard, en 1830, Josef Henry donna corps aux notions d'induction et de self-induction. Entre les mois d'août et de novembre 1831 l'anglais Michael Faraday procéda à une série d'expériences avec un appareil constitué d'un anneau de fer et d'enroulements de fil de cuivre isolé. Il connecta une pile à l'un des enroulements et pensait produire un courant continu dans l'autre enroulement. Cependant, à son grand désappointement, et en dépit de plus de 200 expériences décrites dans le moindre détail (figure 1), tout ce qu'il obtint furent un débattement de l'aiguille du galvanomètre lors de la mise en et hors-circuit de la pile. Ce n'est qu'après que le fabricant d'instruments français Pixii ait réussi à produire un générateur de courant alternatif entraîné manuellement que pu se poursuivre l'étude théorique et le développement pratique du transformateur.

En 1844 déjà Paris se vit dotée d'une place publique éclairée à l'aide de lampes (peut-on déjà parler d'ampoules) à arc électrique. C'est la tension de service de la lampe à arc, à savoir 55 V, qui est d'ailleurs à la base des valeurs de tension normalisées de 110 et 220 V - pour la mise en série, respectivement, de 2 ou de 4 de ces lampes. Il n'en reste pas moins que, jusqu'à la fin du 19ème siècle, l'alimentation en énergie électrique pour les habitations, l'éclairage des rues et les machines se fit principalement à l'aide de courant continu. Notons que l'américain Edison fut un défenseur farouche de la technologie du courant continu qu'il considérait comme moins dangereux. En effet, les fréquences secteur courantes de 50 et 60 Hz tout particulièrement, sont, d'un point de vue physiologique, très" efficaces". Aux fréquences plus élevées, les cellules du corps humain ne peuvent plus suivre, dans leurs réactions électrochimiques, le courant électrique qui les traverse; dans le cas du courant continu elles peuvent, par décalage de potentiel, compenser la violence faite à leur état de repos. Dans les 2 cas le danger est moindre qu'à 50 Hz.

Les limites de la technologie du courant électrique furent vite atteintes dès lors qu'il fallu transporter de l'énergie électrique sur de grandes distances. La longueur des conducteurs impliquait inévitablement des pertes insupportablement importantes, vu que pour des raisons de poids et de coût il n'était pas possible d'en augmenter inconsidérablement la section. L'une des solutions envisageables fut le transport de tensions plus élevées, vu qu'il est plus facile et moins coûteux de réaliser de bons isolateurs que des conducteurs de la section d'un poignet. Cette augmentation de tension ne pouvait se faire qu'avec du courant alternatif. À l'aide de transformateurs on procéda à une conversion vers le haut de la tension fournie par le générateur pour ensuite, côté utilisateur, procéder à l'opération inverse, à savoir une conversion vers le bas. Cette approche créa un énorme ...

Mise à jour le lundi 10 avril 2023 à 18 h 47 - E-mail : thierry.lequeu@gmail.com
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