Un transformateur est un appareil électrique utilisé pour augmenter ou diminuer le niveau de tension de l'énergie électrique. Sa fonction principale est de convertir l'énergie électrique à courant alternatif (CA) en une tension plus efficace pour la transmission ou l'utilisation. Les transformateurs jouent un rôle essentiel dans les systèmes de transmission et de distribution électriques, ainsi que dans les maisons, les industries et diverses autres applications.

Principe de fonctionnement de base d'un transformateur

Un transformateur fonctionne selon le principe de l'induction électromagnétique. Il est généralement constitué de deux éléments principaux : l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. Ces enroulements sont reliés par un noyau magnétique qui transfère l'énergie électrique.

1. Enroulement primaire : c'est ici que le courant électrique entre dans le transformateur. Lorsque la tension alternative est appliquée à l'enroulement primaire, elle crée un champ magnétique autour de celui-ci.

2. Enroulement secondaire : L'enroulement secondaire est influencé par le champ magnétique créé par l'enroulement primaire. Ce champ induit une tension dans l'enroulement secondaire, qui est soit supérieure, soit inférieure à la tension d'entrée, selon la conception du transformateur.

Le transformateur augmente ou diminue la tension en fonction du rapport de tours entre les enroulements primaires et secondaires, permettant un transfert de puissance efficace.

Types de transformateurs

Les transformateurs sont classés en fonction de leur utilisation et de leur objectif :

1. Transformateur élévateur : ces transformateurs augmentent la tension du côté secondaire. Ils sont utilisés pour transmettre l'électricité sur de longues distances, par exemple depuis les centrales électriques jusqu'aux réseaux électriques.

2. Transformateur abaisseur : ces transformateurs diminuent la tension du côté secondaire. Ils sont utilisés dans les applications résidentielles et industrielles pour fournir une tension sûre et utilisable pour les appareils du quotidien.

3. Transformateur à sec : ces transformateurs utilisent un refroidissement par air plutôt que par huile. Ils sont plus respectueux de l'environnement et sont généralement utilisés dans des applications intérieures.

4. Transformateur immergé dans l'huile : ils utilisent de l'huile pour le refroidissement et sont généralement utilisés pour les applications de haute puissance dans des environnements extérieurs, comme dans les sous-stations.

5. Autotransformateur : Ce transformateur possède un seul enroulement qui agit à la fois comme primaire et secondaire, et il est utilisé pour des applications spécifiques où des ajustements de tension sont nécessaires.

Applications des transformateurs

Les transformateurs sont utilisés dans une large gamme d'applications :

• Systèmes de distribution d’énergie : dans les réseaux électriques, les transformateurs ajustent les niveaux de tension pour une transmission efficace sur de longues distances et réduisent les pertes d’énergie.

• Industrie et fabrication : Les transformateurs sont utilisés pour fournir la tension nécessaire aux machines lourdes et aux équipements industriels.

• Systèmes résidentiels : Dans les maisons, les transformateurs abaisseurs réduisent la tension des lignes électriques haute tension à la basse tension utilisable pour les appareils.

• Télécommunications : Les transformateurs sont également utilisés dans les systèmes de télécommunication pour ajuster la tension des équipements de communication.