Calculateur de Transformateur

Calculateur de Transformateur

Le calculateur de transformateur calcule le rapport de transformation, la tension secondaire, le courant primaire et secondaire, la puissance et le rapport de transformation d'impédance pour les transformateurs électriques. Saisissez la tension primaire et le nombre de spires pour les deux enroulements, avec des valeurs de courant ou de puissance optionnelles, pour obtenir une analyse complète avec des formules MathJax étape par étape.

Qu'est-ce qu'un transformateur ?

Un transformateur est un dispositif électromagnétique qui transfère l'énergie électrique entre deux ou plusieurs circuits par induction électromagnétique. Il se compose d'un noyau magnétique autour duquel sont enroulées deux (ou plusieurs) bobines de fil. L'enroulement primaire reçoit la puissance d'entrée, et l'enroulement secondaire délivre la puissance de sortie à un niveau de tension différent.

où \(V_1\) et \(V_2\) sont les tensions primaire et secondaire, \(N_1\) et \(N_2\) sont le nombre de spires de chaque enroulement, et \(n\) est le rapport de transformation.

Équations clés du transformateur

Rapport de tension : La tension aux bornes de chaque enroulement est proportionnelle au nombre de spires :

Rapport de courant : Le courant est inversement proportionnel au rapport de transformation (pour un transformateur idéal) :

Puissance : Pour un transformateur idéal, la puissance est conservée : \(P_{in} = P_{out}\). Pour les transformateurs réels avec une efficacité \(\eta\) : \(P_{out} = \eta \times P_{in}\).

Transformateurs abaisseurs vs élévateurs

• Abaisseur (N₁ > N₂) — réduit la tension, augmente le courant. Courant dans la distribution d'énergie (ex. : 120V à partir de lignes 12kV) et les alimentations CC.
• Élévateur (N₁ < N₂) — augmente la tension, réduit le courant. Utilisé dans le transport d'énergie pour réduire les pertes en ligne et dans les applications CRT/haute tension.
• Isolement (N₁ = N₂) — assure une isolation galvanique sans changer la tension. Utilisé dans l'équipement médical, l'électronique sensible et les applications de sécurité.

Transformation d'impédance

Les transformateurs transforment également l'impédance par le carré du rapport de transformation :

Cette propriété est largement utilisée dans les systèmes audio (adaptation de l'impédance du haut-parleur à la sortie de l'amplificateur) et les circuits RF (adaptation de l'impédance de l'antenne).

Comment utiliser ce calculateur

1. Saisir la tension primaire — Entrez la tension appliquée à l'enroulement primaire (V₁) et sélectionnez l'unité.
2. Saisir le nombre de spires — Entrez le nombre de spires pour l'enroulement primaire (N₁) et l'enroulement secondaire (N₂).
3. Entrées optionnelles — Fournissez le courant primaire, la puissance nominale ou ajustez l'efficacité pour obtenir les calculs de courant et de puissance.
4. Cliquer sur Calculer — Appuyez sur le bouton pour calculer tous les paramètres du transformateur.
5. Examiner les résultats — Examinez le rapport de transformation, les tensions, les courants, la puissance, le rapport d'impédance, le schéma du transformateur et les formules détaillées.

Applications pratiques

• Distribution d'énergie — Les transformateurs élévateurs transmettent l'énergie à haute tension sur de longues distances, puis les transformateurs abaisseurs la réduisent pour l'usage domestique.
• Alimentations électroniques — La tension du secteur est abaissée à une basse tension (5V, 12V, etc.) pour les appareils électroniques.
• Équipement audio — Les transformateurs de sortie adaptent l'impédance des tubes à vide ou des transistors aux haut-parleurs. Les transformateurs d'entrée assurent l'isolation des signaux symétriques.
• Soudage — Les transformateurs de soudage abaissent la tension et augmentent le courant pour créer l'arc à courant élevé nécessaire au soudage.
• Mesure — Les transformateurs de courant (TC) et les transformateurs de potentiel (TP) abaissent les tensions et courants élevés pour une mesure sûre.