Transformateurs et Autotransformateurs en Électricité
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Questions and Answers

Quelle est la relation correcte entre la tension induite et le nombre de spires dans un autotransformateur?

  • $V_2 = rac{n_1}{n_2} V_1$
  • $V_2 = rac{n_2}{n_1} V_1$ (correct)
  • $V_2 = n_1 - n_2$
  • $V_2 = n_2 + n_1$
  • Quels sont les avantages d'un autotransformateur par rapport à un transformateur conventionnel?

  • Il possède un meilleur rendement énergétique.
  • Il a une isolation complète entre le primaire et le secondaire.
  • Il est plus lourd.
  • Il est moins coûteux. (correct)
  • Quel est l'inconvénient principal des autotransformateurs?

  • Ils sont plus complexes à construire.
  • Ils ne sont pas efficaces dans tous les cas.
  • Ils ne peuvent pas transformer des tensions élevées.
  • Ils manquent d'isolation entre haute et basse tension. (correct)
  • Quel est le rapport de transformation optimal pour les économies dans un autotransformateur?

    <p>Entre 0,5 et 2</p> Signup and view all the answers

    Comment se comportent les courants dans un autotransformateur lorsque une charge est branchée?

    <p>I_1 et I_2 sont liés par $n_1I_1 = n_2I_2$.</p> Signup and view all the answers

    Qui ont réussi à transmettre du courant alternatif sur 40 km en 1883 ?

    <p>Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'instrument qui permet d'élever la tension délivrée par un alternateur ?

    <p>Un transformateur</p> Signup and view all the answers

    Quel était le principal défi auquel Lucien Gaulard était confronté dans sa carrière ?

    <p>Convaincre ses contemporains de l'importance du courant alternatif</p> Signup and view all the answers

    Quel type de noyau a été utilisé dans le transformateur commercialisé par la firme Ganz ?

    <p>Noyau annulaire</p> Signup and view all the answers

    Quel a été le résultat de la première demande de brevet de Lucien Gaulard ?

    <p>Il a été refusé sous prétexte d'une idée impossible</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal des transformateurs dans le transport de l'énergie électrique ?

    <p>Élever la tension et réduire les pertes</p> Signup and view all the answers

    Quel était la technologie de circuit magnétique du transformateur de Gaulard en 1886 ?

    <p>Circuit fermé</p> Signup and view all the answers

    Quelles bornes ont la même polarité lorsque la borne I est positive par rapport à la borne 2?

    <p>Borne 1 et 3</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène est produit lorsque le courant entre par une marque de polarité?

    <p>Une F.M.M. positive</p> Signup and view all the answers

    Lorsque des bornes avec des marques de polarité sont toutes positives, que pouvons-nous conclure?

    <p>Elles sont toutes positives par rapport à l'autre borne de l'enroulement</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi les marques de polarité sont-elles importantes dans le branchement des transformateurs?

    <p>Elles sont cruciales pour le branchement correct en parallèle</p> Signup and view all the answers

    Quelle définition est correcte concernant le flux dans un transformateur?

    <p>Les flux de fuite affectent la performance.</p> Signup and view all the answers

    Que représente la tension $V_{43}$ dans le circuit en utilisant les marques de polarité?

    <p>Elle est en phase avec $V_{12}$</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il lorsque le courant sort d'une marque de polarité?

    <p>Il produit une F.M.M. négative.</p> Signup and view all the answers

    Quels éléments sont représentés par $F_1$ et $F_2$ dans un transformateur?

    <p>Les flux de fuite primaire et secondaire</p> Signup and view all the answers

    Où peut-on placer les marques de polarité sur un transformateur?

    <p>Soit à côté des bornes 1 et 3, soit à côté des bornes 2 et 4</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'un transformateur parfait?

    <p>Un transformateur sans fuites ni pertes.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation fondamentale établie dans le modèle idéal de transformateur?

    <p>$ rac{V_2}{V_1} = rac{n_2}{n_1}$</p> Signup and view all the answers

    Qu'implique la relation de Hopkinson dans le contexte d'un transformateur?

    <p>Que la tension est égale à la quantité de flux.</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur affecte le flux de fuites propre au primaire dans un transformateur?

    <p>Le courant dans le primaire.</p> Signup and view all the answers

    Quelle équation représente la tension dans l'enroulement primaire d'un transformateur?

    <p>$V_1 = (R_1+j heta l_1)I_1 + j heta n_1 heta$</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal d'un transformateur?

    <p>Élever ou diminuer la tension.</p> Signup and view all the answers

    Quel terme est utilisé pour décrire le rapport entre les nombres de spires dans un transformateur?

    <p>Rapport de transformation.</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il avec les pertes dans un transformateur parfait?

    <p>Elles sont ignorées.</p> Signup and view all the answers

    Quelle équation modélise les tensions dans un transformateur parfait?

    <p>$V_1 = j heta n_1 heta$ et $V_2 = j heta n_2 heta$</p> Signup and view all the answers

    Dans un transformateur, que représente le symbole 'j' dans les équations des tensions?

    <p>Une phase décalée de 90 degrés.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal du théorème d'adaptation d'impédance ?

    <p>Maximiser la puissance transférée entre un amplificateur et un haut-parleur</p> Signup and view all the answers

    Quelle condition doit être satisfaite pour garantir un rendement maximal lors de la connexion d'un amplificateur à un haut-parleur ?

    <p>La résistance de sortie de l'amplificateur doit être égale à celle du haut-parleur</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur à laquelle l'impédance ramenée $Z_{2ramenée}$ est égale lorsque l'impédance de l'amplificateur est de 4Ω et celle du haut-parleur de 8Ω ?

    <p>4Ω</p> Signup and view all the answers

    Quelle relation indique que le rapport de transformation peut être calculé à partir des impédances ?

    <p>$Z_{1ramenée} = ( rac{n_1}{n_2})^2 Z_2$</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les propriétés de base des transformateurs spéciaux mentionnées ?

    <p>Les ampères-tours du primaire égalent les ampères-tours du secondaire</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'un autotransformateur ?

    <p>Un transformateur avec un circuit magnétique unique</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rapport de transformation nécessaire pour rendre un haut-parleur de 8Ω équivalent à un amplificateur de 4Ω ?

    <p>2</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi le courant d'excitation est-il considéré comme négligeable dans un transformateur chargé ?

    <p>Il est faible par rapport au courant de pleine charge du primaire</p> Signup and view all the answers

    Comment est réglée la haute tension d'un autotransformateur abaisseur ?

    <p>Elle est appliquée à l'enroulement complet</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'impédance ramenée $Z_{1ramenée}$ pour une situation où l'amplificateur est de 4Ω et le haut-parleur est de 8Ω ?

    <p>4Ω</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Chapitre 2 : Transformateurs

    • Un transformateur est un convertisseur alternatif-alternatif qui modifie la valeur d'une tension alternative tout en conservant sa fréquence et sa forme.
    • Il peut transformer une tension alternative d'une valeur à une autre tout en conservant la fréquence et la forme.
    • Il peut transformer un courant alternatif d'une valeur à une autre tout en conservant la fréquence et la forme.
    • Il peut isoler un circuit électrique d'un courant continu circulant dans un autre circuit électrique.
    • Il peut faire paraître une impédance comme ayant une autre valeur.
    • Les transformateurs sont des machines électriques statiques, ce qui explique leur excellent rendement.
    • Ils sont essentiels pour transporter l'énergie électrique sur de longues distances.
    • Ils sont utilisés pour élever la tension de la source (20 000 volts) aux niveaux de transport, puis abaisser la tension pour l'utiliser dans les foyers.
    • Un transformateur monophasé est constitué de deux bobines (primaire et secondaire) enroulées sur un noyau magnétique en acier laminé.

    Invention

    • 1831 : Michael Faraday induit un courant dans un circuit électrique secondaire.
    • 1832 : Joseph Henry observe l'auto-induction.
    • 1835 : Charles Grafton Page expérimente un auto-transformateur.
    • 1837 : Nicholas Joseph Callan conçoit le premier transformateur avec un primaire et un secondaire.
    • 1838 : Charles Grafton Page crée une bobine d'induction (ancêtre de la bobine de Ruhmkorff).
    • 1845-1850 : Antoine Masson et Louis Bréguet créent une bobine d'induction verticale.
    • 1851-1856 : Heinrich Ruhmkorff améliore la bobine d'induction.
    • 1883 : Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs transmettent du courant alternatif sur 40 km (2000 volts).
    • 1884 : Lucien Gaulard présente un « générateur secondaire » (transformateur).

    Symboles

    • Deux symboles sont utilisés pour représenter un transformateur.
    • Les trois barres verticales du symbole indiquent le noyau magnétique.
    • Le noyau magnétique permet le passage de l'énergie magnétique du primaire au secondaire.

    Utilisation

    • Les transformateurs sont essentiels pour le transport d'énergie électrique sur de longues distances.
    • Ils permettent de réduire les pertes lors du transport.
    • Ils permettent de transformer les tensions.

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    Description

    Ce quiz explore les concepts clés des transformateurs, en particulier des autotransformateurs. Il couvre des questions sur leur fonctionnement, leurs avantages et inconvénients, ainsi que des figures historiques liées à leur développement. Testez vos connaissances sur ce sujet fondamental de l'électricité et des applications électriques.

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