Pas d'équations indigestes : juste le principe, en clair. Un transformateur change le niveau de tension de l'électricité grâce à un phénomène simple — l'induction électromagnétique.
Un transformateur, c'est deux bobinages enroulés autour d'un même noyau magnétique. Quand un courant alternatif circule dans le premier bobinage, il crée un champ magnétique variable dans le noyau ; ce champ variable induit à son tour une tension dans le second bobinage. L'électricité « passe » d'un côté à l'autre sans aucune liaison électrique directe — uniquement par le magnétisme.
La magie tient au nombre de tours (spires) de chaque bobinage. Le rapport des tensions est égal au rapport du nombre de spires :
U₁ / U₂ = N₁ / N₂
Il faut du courant alternatif car seul un champ qui varie dans le temps peut induire une tension : un courant continu, constant, ne produirait rien après le premier instant. Le noyau (en tôles d'acier au silicium) sert à canaliser le champ magnétique d'un bobinage vers l'autre, pour que le transfert soit efficace.
Un transformateur ne crée pas d'énergie : il échange tension contre courant. En idéalisant, la puissance d'entrée égale la puissance de sortie :
U₁ × I₁ ≈ U₂ × I₂
Donc si la tension monte, le courant baisse dans la même proportion — et inversement. C'est tout l'intérêt pour le réseau : on élève la tension pour transporter l'énergie avec peu de courant (donc peu de pertes en ligne), puis on l'abaisse près des usagers.
Aucun transformateur n'est parfait. Il dissipe une petite partie de l'énergie en chaleur, via deux types de pertes : les pertes fer (dans le noyau, présentes en permanence dès qu'il est sous tension) et les pertes cuivre (dans les bobinages, qui augmentent avec la charge). Réduire ces pertes est précisément l'objet de la réglementation européenne Tier 2.
En distribution, on utilise surtout des transformateurs triphasés : le même principe, mais avec trois bobinages par côté, reliés selon un couplage (Dyn11…). Pour le reste, la logique est identique à ce qui précède.
Présentation pédagogique simplifiée, destinée à comprendre le principe général.
Non. Il lui faut un courant alternatif, car seul un champ magnétique variable induit une tension dans le second bobinage. En courant continu constant, il n'y aurait pas de transfert.
Par le rapport du nombre de spires entre les deux bobinages : U₁/U₂ = N₁/N₂. Plus de spires au secondaire élève la tension, moins l'abaisse.
Il en dissipe une petite partie en chaleur (pertes fer et cuivre), mais il ne « consomme » pas la puissance transmise : il échange tension contre courant. La réglementation Tier 2 vise justement à limiter ces pertes.
Parce qu'à puissance égale, une tension plus haute signifie un courant plus faible, donc moins de pertes lors du transport sur de longues distances. On abaisse ensuite la tension près des utilisateurs.
Le principe posé, explorez les choix concrets.
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