Transformateur; induction et facteur de puissance.

[invitec913303f]

Bonjour, il étais difficile pour moi de trouver un titre précis à cette question.

Alors voila, il y à un petit quelque chose qui me turlupine. Si l'on prend un transphormateur clasique don't le primaire est constituer d'un enroulement. Si je met une tension alternative dans le primaire alors que le secondaire n'est pas chargé. Le flux magnetique créé par le primaime n'est pas anulé par celui du secondaire donc pour la source de tension mon transpho équivault à une inductance.

Maintenant si je court circuite le secondaire, les flux magnetique incident s'anule avec le flux magnetique du secondaire et donc la source voit un court circuit.

Maintenant si je place une charge résistive sur le secondaire, le flux magnetique du primaire ne s'annule pas complètement avec celui créé par le secondaire donc la source voir une charge composé d'une partie résistive et réactive n'est ce pas? Pour éviter cela et réduite à 1 le cos(phi) je pourrai placer une capa... Etes vous d'accord?

Bon alors maintenant imaginons un coax avec donc son conducteur interne et son conducteur externe. Imaginons que j'applique une tension alternative sur le conducteur externe par exemple. Sur le conducteur interne je récuper donc ma tension à savoir que là il s'agit d'un transpho 1:1 si on peut dire sa comme sa.

Dans cette première expérience de pensée, on peut déja évoquer quelque remarques suivante: La tension à mon secondaire dépend de la dérivé du courant dans le primaire n'est ce pas? Dans ce cas on sais que la tension au borne du secondaire seré décalé de pi/2 par rapport au courant dans le primaire. Si je conecte une charge résistive ai borne de mon secondaire, les courant dans la charge sera donc décalé aussi de pi/2 du courant circulant dans le primaire. Pour y repédier et faire en sorte que le courant dans le secondaire soit en en phase ou en oposition de phase (relatif) avec le courant dans le primaire j'ai pensé conecter en série avec la charge une inductance. Esque cette démarche est t'elle corecte?

Merci pour votre aide.
Flo
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[b@z66]

D'accord pour la première partie, toutefois ne pas oublier que rajouter une capa au primaire pour annuler la partie réactive ne marche que dans une bande de fréquence et que pour le reste tu vas obtenir un circuit oscillant.

Pour le coax, je ne vois déjà pas par rapport à quoi tu appliques une tension sur le conducteur extérieur (par quel circuit modélises tu ton montage?), je suis donc sceptique sur ce point.

Enfin, la tension du secondaire dépend aussi de la dérivée du courant du secondaire (inductance propre du secondaire) donc le courant du secondaire ne sera pas obligatoirement en déphasage de PI/2 avec celui du primaire. En général, tu auras le courant du primaire en retard par rapport à celui du secondaire et pour compenser cela, il faut effectivement plutôt des éléments capacitifs.

[f6bes]

Bjr Flo....
"j'applique une tension alternative sur le conducteur externe..."
IL faut 2 points pour appliquer une tension alternative (ou continue) (différence de potentiel entre ces deux points) ? Quel est donc l'autre point du conducteur externe ?
Tu peux effectivement appliquer ta tension aux extrémités du conducteur extérieur.
Donc ceci constitue une boucle avec ton générateur de tension.
Pour récupérer un tension sur le conducteur INTERNE, faudra se connecter aussi aux extrémités.Donc la aussi une boucle.
Comme tu as une boucle d'un coté, une boucle de l'autre le rapport est sensiblement égal à 1.
Mais tu aurais pris 2 conducteurs QUELCONQUE (fils) le résultat serait le meme.Le coté "coaxial" du cable n'a aucune utilité.
Cordialement

[invitec913303f]

Bonjour, merci à vous deux pour votre message.

Mais tu aurais pris 2 conducteurs QUELCONQUE (fils) le résultat serait le meme.Le coté "coaxial" du cable n'a aucune utilité.
Cordialement

Oui en effet je suis entièrement d'accord, j'ai pris l'exemple du coax afin de paraitre plus calire mais bon.

Enfin, la tension du secondaire dépend aussi de la dérivée du courant du secondaire (inductance propre du secondaire) donc le courant du secondaire ne sera pas obligatoirement en déphasage de PI/2 avec celui du primaire. En général, tu auras le courant du primaire en retard par rapport à celui du secondaire et pour compenser cela, il faut effectivement plutôt des éléments capacitifs.

Oui je suis d'accord, selon la charge, la source de tension voit elle une résistence ramené + une conposante inductive.

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Bon pour revenir à mon exemple avec le coax mais on aurai très bien pu prendre effectivement deux fil prarallèles.

=> Ici le primaire cré un flux magnetique, si ce dispositif n'est pas chargé, contrairement à un transpho clasique, le flux créé ne viens pas auto induire un courant dans le primaire, dans ce cas, la source voit un court circuit (pas de composante inductive).

Maintenant je court circuite le secondaire, le flux magnetique créé par le primaire est anulé par le flux oposé créé par le secondaire en cc. A ce moment là, la source voit le dispositif comme une charge inductive. En effet le courant dans le secondaire dépendra de la dérivé du courant dans le primaire n'est ce pas?

Si maintenant au lieux de metre en cc mon secondaire je met une charge résistive, alors la source voit le dispositif comme une charge résistive + inductive n'est ce pas?

Ainsi, si je place une inductance en série avec la charge et le secondaire, ou une inductance en série avec le primaire et la source, est'il possible de re-synchroniser l'amplitude du courant dans la charge avec l'amplitude du courant dans la source? (oposition de phase ou en phase peut importe)

Merci bein
Flo

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec913303f]

Bonsoir, ou certainement bonjour. Alors après avoir un bon livre de physique "BERKELEY" je lis ceci:

" VpIpcos(PHYp)=VsIscos(PHYs) il n'est pas du tout évident que les deux facteur de puissances soient égaux et se simplifient dans cette équation, mais c'est effectivement le cas. La présence d'un courant dans le secondaire veut dire qu'il produit dans la bobine secondaire un flux proportionel àNsIs. En vert de la loie de Lentz, ce flux induit s'opose à la cause qui l'a produit, c'est à dire le flux magnetique alternatif créé par le courant du primaire. Autrement dit, le flux du courant secondaire diminue momentanément le flux du courant primaire et la f.e.m d'auto induction dans le primaire est réduite. "

Alors voila, d'après l'auteur, puisque le flux créé par le secondaire diminue instantanément le flux du primaire, cela signifie t'il que les deux flux sont en oposition de phase? A mon sens oui ce qui implique que le courant dans le secondaire est en oposition de phase avec le courant dans le primaire et ce quelque soit la valeur de la charge. Esque je suis à coté de la plaque?

Enfin si je ne me trompe pas, ceci est t'il encore vrai pour une induction entre deux conducteur parallèle car là je ne pense que pas que le flux créé par mon fil secondaire soit en oposition de phase par rapport aux flux créé par le fil primaire si?

Enfin j'ai un peut de mal à avoir les idées claires.
Merci de vos lumières.
Flo

[b@z66]

Il faut d'abord que tu te rendes compte de l'importance de la loi de lenz qui ne s'applique pas simplement au cas d'une inductance ou d'un transformateur usuel mais à tout dispositif électromagnétique en général. En effet, si la loi de lenz était du genre "le flux variable induit une force dans le même sens que celle qui l'a créé", cela conduirait à une instabilité "physique" qui tendrait à faire s'auto-alimenter une variation qui divergerait alors à l'infini. Comme la loi de lenz est en fait du genre opposé à celui invoqué juste avant, cela fait qu'en réalité on a affaire à une physique qui est stable par un effet "d'action-réaction". En conséquence même pour deux fils, ce principe de contre-réaction "négative" s'applique en raison de la "stabilité" de la physique de l'électromagnétisme.

[invitec913303f]

Il faut d'abord que tu te rendes compte de l'importance de la loi de lenz qui ne s'applique pas simplement au cas d'une inductance ou d'un transformateur usuel mais à tout dispositif électromagnétique en général. En effet, si la loi de lenz était du genre "le flux variable induit une force dans le même sens que celle qui l'a créé", cela conduirait à une instabilité "physique" qui tendrait à faire s'auto-alimenter une variation qui divergerait alors à l'infini. Comme la loi de lenz est en fait du genre opposé à celui invoqué juste avant, cela fait qu'en réalité on a affaire à une physique qui est stable par un effet "d'action-réaction". En conséquence même pour deux fils, ce principe de contre-réaction "négative" s'applique en raison de la "stabilité" de la physique de l'électromagnétisme.

Oui je suis conscient de cela, je ne l'avais pas précisé mais en effet le flux créé par le secondaire est oposé.

Aussi, l'amplitude du flux créé par le secondaire dépend de la dérivé du flux créé par le primaire n'est ce pas?

Aussi une autre question, on dit que l'on peut faire une transphormation d'impedance à l'aide d'un transpho. Je suis d'accord en effet si le bobinage du secondaire est 2 fois plus grand que le primaire, la tension au secondaire est 2 fois plus grande. Seulement voila, si j'envoi des impulsion de tension d'une dizaine de volt très bref dans le primaire, la tension au secondaire peut atteindre des milliers de volt, en revanche le courant lui sera très faible. On ne pourra plus utiliser la fameuse formule clasique que l'on utiliser pour calculer l'impedance ramené n'est ce pas?

merci bein
flo

[b@z66]

Aussi, l'amplitude du flux créé par le secondaire dépend de la dérivé du flux créé par le primaire n'est ce pas?

Oui, en intercalant bien sûr le courant du secondaire dans le raisonnement (et en supposant que la relation liant la tension et le courant de la charge du secondaire soit du type "récepteur", pas de résistance négative).

Aussi une autre question, on dit que l'on peut faire une transphormation d'impedance à l'aide d'un transpho. Je suis d'accord en effet si le bobinage du secondaire est 2 fois plus grand que le primaire, la tension au secondaire est 2 fois plus grande. Seulement voila, si j'envoi des impulsion de tension d'une dizaine de volt très bref dans le primaire, la tension au secondaire peut atteindre des milliers de volt, en revanche le courant lui sera très faible. On ne pourra plus utiliser la fameuse formule clasique que l'on utiliser pour calculer l'impedance ramené n'est ce pas?

Elle reste toujours valable. Un transformateur a un comportement linéaire (au moins dans une certaine plage de fonctionnement) et donc, même si on a affaire à un régime impulsionnel, on peut toujours ramener cela, par décomposition de Fourier, à une étude en régime sinusoïdal. La notion d'impédance ramenée reste donc la même qu'en sinusoïdal.

[invitec913303f]

Ah merci beaucoup, je vois. On décompose donc le signal impulsionel en somme de signaux sinusoidaux et ensuite à la sortie du transpho on refais la somme à chaque instant de ces signaux sinusoidaux (transphormé par le rapport de transphormation) n'est ce pas?

Merci bein
Flo

[b@z66]

Effectivement, c'est tout l'intérêt des composants qui ont un comportement linéaire.

[invitec913303f]

Ahah, merci beaucoup.

Mais alors voila, il y à toujours quelque chose qui me perturbe dans cette histoire de transpho...

Alors je vais peut étre dire des bétises et me répéter alors je vous pris de m'excuser et éventuelement de me coriger.

Le fait que la tension induite au secondaire dépendent de la dérivé du flux magnetique implique que le courant dans le primaire n'est pas synchro avec le courant dans le secondaire n'est ce pas?

Mais alors, ceci implique que l'intensité du flux créé par le primaire et le secondaire ne sont pas synchro. Par conséquent à l'instant t il est possible que le flux créé par le secondaire soit plus important que celui créé par le primaire, ceci en raison de la lois de lenz n'est ce pas?

Voila pour le moment je stop mes questions à ce stade afin de garder de la rigeurs dans mes questions.

Bien amicalement
Flo

[inviteb8a7a43c]

Bonjour,
Je pense que tu commets une erreur quend tu parles de flux créé par le primaire et de flux créé par le secondaire.
Dans le transformateur, les deux bobines sont enroulées sur un noyau ferromagnétique.
Si, en première approximation, on considère que ce noyau constitue un circuit magnétique parfait (les lignes de champ magnétique sont entièrement canalisées par le noyau), alors le flux magnétique est le même au niveau des deux bobines.
C'est ceci qui fait que, en prenant une orientation convenable pour chacune des deux bobines, les courants qui les parcourent sont en opposition de phase (en sinusoïdal) et dans un rapport bien défini...
Bonne journée.

[invitec913303f]

Bonjour, alors je ne suis d'accord en partie. Je précise que mon secondaire est chargé, donc du courant circule dans celui ci donc obligatoirement il crée un flux magnetique oposé à celui créé par le primaire. Cert l'état du flux manetique est le même dans tout le noyeau je n'ais pas dit le contraire.

Bon je vais exposer là ou je veux en venire.
Imaginons un transphormateur 1:1 réalisé à l'aide de deux fils rectilignes parallèles. On négligera les pertes de flux bien entendu.

Je conecte mon fil primaire à un générateur de tension qui me dévile une fonction de tension tels que u(t)=3x on va dire ques l'éxpérience durera une minutes. Ainsi à l'anstant t0 la tension déliré est 0V à 30s la tenstion u(30)=90V et à 60s la tension u(60)=180V.

A savoir aussi que le courant qui traversera le fil inducteur primaire sera proportionel à la tension. Par exemple à t0 le courant est de 0A à t30s le courant sera de 10A et à t=60s le courant sera de 20A.

Vous devinerez donc que le flux créé par le fil primaire augemente en fonction du temps.

Sur mon secondaire je conecte une charge de 1 Ohm par exemple. La tension au secondaire dépendra de la dérivé du flux. Dans cet expérience de pensée, il s'agit d'une fonction linéaire donc on sait que la tension induite sera constante sur toute la durée de l'expérience (1 minutes).

Admetons que la tension induite soit de 3V

A bout des premières secondes, ma tension induite est de 3V un courant va circuler dans ma charge. Mais puisque le flux créé par le primaire ne sera pas à son maximum, il se produira dans le primaire une chutte de tension. lorsque t=50s par exemple, le flux magnetique créé par le primaire sera beaucoup plus intense, ainsi la chutte de tension au borne de ma charge sera bien moins importante.

Jusqu'à là étes vous d'accord.
Mon expérience de pensée à pour but de metre en évidence la conservation de l'énergie dans ce phénomène.

Jusque à présent estes vous d'accord car je voudrais en venir plus loins après?

Merci bien
flo

[inviteb8a7a43c]

Le problème pour l'autre, avec une expérience de pensée est d'arriver à comprendre où l'autre veut en venir et si celle ci correspond à une "réalité" acceptable.
Déjà j'ai du mal avec les 2 fils // rectilignes et le fait que tu négliges les "pertes de flux"; comment sont couplés de manière magnétique ces deux fils; du flux à quel travers quelle surface de circuit parles tu ?
Quel lien avec un transformateur ?
Je ne te comprends pas ...peut être d'autres ...
A suivre donc .

[invitec913303f]

Oui alors c'est vrai que je n'ai pas été très rigoureux en parlant de flux dans mon exemple avec les conducteurs parallèles. C'est d'ailleur pour cela que j'ai précédament évoqué cette expérience avec un câble coaxial car en effet le blingaje jouant dans mon exemple le role de secondaire, entoure tout le conducteur primaire, il n'y à donc pas de perte de flux en première aproximation.

Voila pour la petite corection.