Calculateur de transformateur idéal

Un transformateur idéal transfère de la puissance en courant alternatif entre deux enroulements grâce à un champ magnétique variable. L'enroulement primaire reçoit la tension de la source et le secondaire fournit une tension transformée à la charge. Le modèle idéal néglige la résistance des enroulements, les fuites magnétiques, les pertes dans le noyau et le courant magnétisant. Ces hypothèses rendent particulièrement claires les relations entre tension, courant et spires. La tension suit le rapport de spires. La tension secondaire divisée par la tension primaire est égale au nombre de spires secondaires divisé par celui des spires primaires. Un secondaire ayant moins de spires produit une tension plus faible : le transformateur est abaisseur. Avec davantage de spires, il produit une tension plus élevée : il est élévateur. Le calculateur définit le rapport affiché comme les spires secondaires divisées par les spires primaires ; la tension secondaire vaut donc la tension primaire multipliée par ce rapport. Le courant varie en sens inverse. Un transformateur idéal conservant la puissance apparente, le produit de la tension et du courant primaires égale celui de la tension et du courant secondaires. Le courant secondaire vaut donc le courant primaire multiplié par les spires primaires, puis divisé par les spires secondaires. Un transformateur abaisseur réduit la tension tout en augmentant le courant disponible ; un élévateur augmente la tension en réduisant le courant. Les modes tension et courant distincts mettent en évidence cette relation inverse. Les spires comptent les tours de l'enroulement et ne constituent pas une unité de longueur. Seul leur rapport détermine la transformation idéale : 100 spires primaires et 20 secondaires donnent le même rapport que 1,000 et 200. Un véritable appareil doit néanmoins avoir suffisamment de spires pour la section du noyau, la fréquence et l'induction magnétique choisies. Trop peu de spires peuvent saturer le noyau et provoquer un courant excessif, même si le rapport semble correct. Les transformateurs réels s'écartent toujours du modèle idéal. La résistance du cuivre entraîne des pertes dans les enroulements et une chute de tension ; l'hystérésis et les courants de Foucault échauffent le noyau ; l'inductance de fuite affecte la régulation, et un courant magnétisant à vide est nécessaire pour établir le flux. De nombreux transformateurs de puissance ont un rendement élevé, mais jamais exactement de 100 pour cent. Le choix pratique doit tenir compte de la tension nominale, de la fréquence, de l'isolation, de l'échauffement, de la régulation et de la puissance de la charge. Utilisez ce calculateur pour analyser les rapports, résoudre des exercices, comparer rapidement des enroulements et estimer un circuit en première approche. Il ne détermine ni le diamètre du fil, ni la taille du noyau, ni l'induction, ni le rendement, ni la puissance nominale sûre. Toute intervention sur le secteur ou en haute tension exige une isolation adaptée, une protection contre les surintensités, des composants homologués et une validation du dimensionnement par une personne qualifiée. La relation numérique est simple ; la construction et la sécurité électrique ne le sont pas.