Conversion de puissance 2 : Transformateur

Exercice 1

1. • Quelle est la tension aux bornes de (en fonction de , , et ) ?
   • Ramener le primaire au secondaire puis effectuer un pont diviseur de tension.

Exercice 2

1. • Ramener le secondaire au primaire.
   • Associer les deux résistances et en parallèle puis faire un pont diviseur de tension.
2. • Que vaut la tension ?
   • Utiliser la loi d’Ohm.

Exercice 3

1. • Prendre sous les yeux la simulation des lignes de champ dans un circuit magnétique sans entrefer (chapitre électromagnétisme 4).
   • A quels endroits ont lieu les fuites de ligne de champ ?
2. • Exprimer la fonction de transfert du filtre RC.
   • A quelle condition la fonction de transfert du filtre RC correspond-elle à un intégrateur ?
3. • Relier au courant . Relier à .
   • Appliquer le théorème d’Ampère sur une ligne de champ moyenne.
4. • Énoncer la loi de Lens-Faraday pour l’enroulement secondaire.
5. • Il s’agit de faire l’application numérique des coefficients de proportionnalité entre et et entre et .
6. • Lire graphiquement les tensions et correspondant au champ rémanent et à l’excitation coercitive puis les convertir avec les résultats de la question précédente.
7. • La démo a été vue en cours.
8. • Utiliser les relations des questions précédentes pour convertir l’aire en carreaux en puis en .
9. • L’aire du cycle d’hystérésis doit-elle être faible ou importante pour réduire les pertes ?

Exercice 4

1. • Les pertes fer dépendent-elles du courant dans le secondaire ?
   • Calculer la puissance reçue par le primaire en utilisant les tensions et courants efficaces ainsi que le facteur de puissance.
   • Calculer la puissance fournie par le secondaire en utilisant les tensions et courants efficaces.
   • Les pertes totales sont la différence entre la puissance reçue par le primaire et la puissance fournie par le secondaire.

Exercice 5

1. • Que valent les pertes fer ?
   • Calculer les pertes à puissance maximale à partir des tensions et courants au primaire et au secondaire. En déduire les pertes cuivres à puissance maximale.
   • Calculer la résistance équivalente des fils du transformateur (vu au primaire ou au secondaire).
   • Que vaut le courant au secondaire pour une charge de ? En déduire les pertes cuivre.

Exercice 6