Bonjour à tous,
Je comprends le principe du courant créé lors d'un déplacement d'un aimant permanent dans un bobine sans noyau ferromagnétique. Par contre, si on prend un transformateur électrique, le secondaire ne subit aucun champ vu que le champ est complètement dans le noyau ferromagnétique ? Comment le courant est créé ? Merci pour vos réponses.
Bonjour.
Dans un transformateur, le champ est crée par le courant dans l’enroulement primaire, auquel vient s’ajouter le courant dans l’enroulement secondaire (si le secondaire est branché sur quelque chose). En première approximation, dans un transformateur ordinaire, tout le flux magnétique passe par le noyau et on peut considérer que ce flux est le même dans les deux enroulements. Les deux enroulements voient la même variation de flux avec le temps.
Au revoir.
Merci
D'accord. Mais sans fer je vois et je ressens les lignes de champ car elle approchent un morceau de fer. Par contre, lorsque le circuit est fermé par un matériau ferro, rien n'est attiré (aux pertes près), j'ai l'impression que les lignes de champ n'arrivent pas jusqu'au cuivre car elles sont enfermées dans le fer mais peut être que le cuivre "s'en fou" ? dans ce cas je ne comprends pas ce qui crée le courant.
Re.
Ce qui crée la tension ou le courant n’est pas le champ au niveau du cuivre.
C’est ça le « charme » de la loi d’induction de Faraday. Ce qui compte est la variation de flux à l’intérieur de la boucle (d’une spire du secondaire). Même si cette variation a lieu très loin du cuivre.
Dans transformateur idéal il n’y a pas de champ du tout au niveau du cuivre.
A+
ça me surprends ! Je vais regarder cette loi de Faraday en détail. Autre question, si je mets une petite spire fermée (chargée) à côté d'un tore ferro idéal dans lequel circule un champ magnétique alternatif (transfo), est ce que la spire peut donner du courant ?
Ouais effectivement, c'est vraiment magique... merci LPFR !
Par contre, pour la spire à l'extérieur du transfo elle peut donner du courant ou pas car je ne trouve pas d'exemple sur le net ?
Re.Envoyé par rig900
Si c’est un transfo idéal sans fuites, une spire à l’extérieur ne donnera rien car elle n'entoure pas de flux magnétique qui varie .
A+
Merci
Les exemples que je vois sur le net sont toujours avec une boucle fermée.
1/ Si on prend un fil droit parallèle au flux, y a t-il un courant si infime soit -il ? (fil chargé sur une charge)
2/ Si on prend une 1/2 ou 3/4 de boucle y a t-il un courant ? (idem chargée)
Bonjour.
Revenons aux sources.
On part de l’équation de Maxwell
rot E = -dB/dt
Les variations de B créent du E avec un rotationnel donné. Donc, elles créent du E. Donc, si vous mettez un bout de conducteur, les charges seront poussées par le champ crée et il y aura un courant (très faible) qui créera les charges de surface qui compenseront le champ crée à l’intérieur du conducteur. Ce courant est infime mais il existe.
Au lieu d’utiliser un morceau de conducteur, vous pouvez utiliser une charge isolée dans le vide. Elle subira les forces du E. C’est comme ça que fonctionne le Bêtatron.
Au revoir.
Ok, merci ! je ne connaissais pas le Bêtatron !! c'est très intéressant !
Pour revenir au transfo, maintenant que j'ai compris comment se crée le courant, je me demande comment le secondaire qui crée du courant fait pour consommer du courant au primaire. Le primaire met un flux dans les pièces magnétiques et le secondaire met un flux contraire, c'est bien ça ? Le primaire a donc plus de mal à faire circuler son flux, à cause de quoi ?
Re.
Toujours avec les approximations de transformateurs idéaux.
La relation qui doit être toujours respectée est:
Donc, le courant qui circule dans le primaire est celui qui produit le bon Phi qui correspond à la tension d'entrée.
Si le secondaire ajoute un flux qui diminue Phi, le courant primaire augmente pour remettre Phi à la bonne valeur. Donc, le Phi reste le même, que le secondaire soit chargé ou non. Et le courant du primaire se demmbrouille pour que ce soit le cas.
Et, évidemment, quand le transformateur est à vide, il y a toujours un courant dans le primaire.
Morale: la relation N1.I2 = N2.I1 que l'on apprend à ânnoner aux gosses comme Vérité Révélée, est fausse en général et uniquement approchée pour un transformateur (même idéal) en pleine charge.
Le primaire "voit" le transfo à vide comme une self. Quand vous branchez une résistance sur le secondaire, le primaire "voit" la même self, mais cette fois en parallèle avec une résistante (résistance branchée au secondaire "ramenée" au primaire).
A+
Super comme ça j'ai compris, c'est simple !Merci
Je me pose encore une question concernant le flux généré par une bobine, seule, sans fer, alimentée en alternatif. La bobine génère un flux à l'intérieur dans un sens et à l'extérieur dans l'autre sens, globalement la bobine ne reçoit donc aucun flux d'elle même ? ou alors il ne faut tenir compte que du flux intérieur ?
Re.
Commencez par une bobine formée par une seule spire. Le flux qui compte pour la tension induite (dPhi /dt) est le flux du champ entouré par la spire. Celui qui est en dehors ne joue aucun rôle.
Pour une bobine formée par plusieurs spires, chaque spire entoure le flux du champ crée par elle même plus une partie du champ crée par chacune des autres spires. Mais, comme avant, seul compte le flux du champ entouré par les spires. Celui "du dehors" qui "va dans l'autre sens" n'est pas entouré par les spires et ne compte pas.
A+
excusez moi je me suis mal exprimé. Il s'agit d'une seule spire alimenté directement en tension alternative sans fer. Il n'y a pas d'auto induction. Je pense que c'est pareil, seul compte le flux qui est à l'intérieur de la spire ?
Si on prend une grosse section de cuivre. Le cuivre "émet" à l'extérieur la moitié du champ vers l'extérieur et la moitié vers l'intérieur quoiqu'il arrive et quelque soit les matériaux extérieur ? Il faut donc compter le diamètre comme R ajouté de deux demi section de cuivre ? D'un autre côté le flux à l'intérieur du cuivre est dans l'autre sens, je ne comprends pas ce qui compte ou pas à l'intérieur du cuivre. Merci
Re.
Oui, il y a de l'auto-induction. Même pour un morceau de fil droit (environ 10 nH pour 1 cm de longueur).
Le fil n'émet pas de flux. Les lignes du champ "tournent" autour des conducteurs en se referment sur elles mêmes. Le flux "entouré par une spire fermée (ou presque) est le même à travers n'importe quelle surface (plane, courbe, bosselée) qui a ses bords sur le conducteur.
Pour un conducteur épais, finalement ce qui compte est le flux qui traverse l'intérieur de la spire. la partie qui traverse le cuivre fait que la tension induite ne sera pas la même à l'extérieur qu'à l'intérieur. Mais le cuivre court-circuitera les différences.
Et si vous montez en fréquence ça devient de plus en plus compliqué, avec l'effet de peau qui commence à jouer.
Je vous conseille de ne pas vous laisser emmquiquiner par ces détails. Attendez d'avoir étudié un peu l'électromagnétisme. Vous serez mieux outillé pour couper des cheveux en quatre.
A+
Je comprends donc pourquoi on met des lignes concentriques autour d'un fil ! merci !
Si je peux encore me permettre une question:
Dans le secondaire d'un transfo chargé, il y a des lignes de champ qui tournent autour de la bobine du secondaire. Le flux se met dans le fer du transfo et annule donc une partie du flux. Est-ce que (comme le flux du primaire qui crée le courant du secondaire) ce ne sont pas les lignes de champ elles-mêmes mais l'induction qui annule le flux du primaire (Faraday) ?
Bonjour.
Ce qui crée le champ (et donc le flux magnétique) est le courant dans les spires des enroulements.
La variation de flux ne crée pas du courant mais de la tension induite. Le courant dans le secondaire n'apparaît que si on branche quelque chose sur celui-ci, pour permettre au courant de circuler.
Le flux du au primaire ne s'annule pas. Jamais. Le flux dans le transfo est toujours le même. Simplement, comme je vous ai déjà expliqué, le courant dans le secondaire crée un flux de signe contraire à celui du primaire. Donc, le courant du primaire augmente pour maintenir le flux à la même valeur. Celle qui donne, comme tension induite au primaire, la tension branchée sur celui-ci.
Au revoir.
Un grand merci LPFR, vous m'avez bien aidé
Une question plus technologique, j'ai déjà vu des transformateurs mis les uns à côtés des autres dans une armoire et je me demandais si les flux de l'un pouvait altérer le flux d'un autre s'ils ne sont pas alimentés en phase par exemple ? Si les transformateurs sont idéaux, est ce que les pièces magnétiques peuvent être très proche sans altérer en quoi que ce soit le fonctionnement ?
Bonjour.
Le champ magnétique "de fuite" dans un transformateur ordinaire est très faible (mais il existe). Les conditions aux limites entre le fer et l'air nous indiquent que le champ est µr fois plus grand dans le fer que dans l'air. Et comme µr pour les aciers des transformateurs est de quelques milliers, le champ de fuite sera µr fois plus petit dans l'air que dans le fer. Donc, l'influence d'un transformateur chez son voisin doit être bien plus petite que 0,1 %. Et je vous rappelle que le flux est le même, indépendant de la charge du transformateur. Donc, son influence est bien plus petite que les fluctuations de la tension du secteur.
Au revoir.
MerciJ'ai des difficultés à comprendre comment un courant altère un flux. Si une pièce polaire possède un flux donné, pour le diminuer (par exemple) il faut obligatoirement une boucle de courant qui entoure complètement la pièce polaire ? une demi boucle ne suffit pas ? Car si j'entoure une pièce polaire X avec un flux de 10 pièces polaires avec un flux contraire, cela ne modifie pas (ou très peu) le flux de X. Je ne comprends pas où est la différence entre un flux qui provient d'une pièce polaire et le flux qui provient d'une boucle de courant. J'ai passé beaucoup de temps à essayer de comprendre hier soir en vain, si vous pouvez m'aider ?
Bonne journée
Bonjour.
Votre langage est suffisamment incorrect physiquement pour que je n'arrive pas à deviner ce que vous voulez dire.
Le flux d'un champ à travers une surface est (en gros) le produit du champ par la surface.
Et une "pièce polaire" est un morceau de matériau magnétique de laquelle sort ou rentre le champ (l'extrémité d'un aimant, par exemple). Ce n'est pas un noyau de transformateur ordinaire (fermé).
Finalement je ne vois pas ce que vous entendez par "j'entoure une pièce polaire X avec un flux de 10 pièces polaires avec un flux contraire".
Tout courant crée un champ magnétique. La forme de ce champ dépend de tout. De la géométrie du conducteur, des matériaux magnétiques autour, etc.
J'ai l'impression que vous utilisez "flux" à la place de "champ". C'est incorrect.
Si vous prenez le champ vectoriel de vitesses (en m/s) de l'eau dans une rivière, le flux à travers une surface donnée est le débit (en m3/s) qui traverse cette surface.
Au revoir.
Oops ! désolé, c'est vrai que je ne fais pas assez attentionLe flux d'un champ à travers une surface est (en gros) le produit du champ par la surface.
Et une "pièce polaire" est un morceau de matériau magnétique de laquelle sort ou rentre le champ (l'extrémité d'un aimant, par exemple). Ce n'est pas un noyau de transformateur ordinaire (fermé).en plus j'ai posé deux questions en une
Reprenons si vous le voulez bien:
Sur un transformateur, le secondaire est chargé, le primaire sous tension.
Je ne comprends pas comment le courant du secondaire fait pour modifier le flux du primaire ? Vu que les boucles de cuivre du secondaire peuvent être très éloignées du fer et que cela ne change pas le courant qu'il donnera, ce n'est pas vraiment le flux magnétique créé par le secondaire qui se "repli" dans le fer car il peut être très éloigné. Donc je me demande qu'est ce que c'est ?Simplement, comme je vous ai déjà expliqué, le courant dans le secondaire crée un flux de signe contraire à celui du primaire.
Re.
Dans un transformateur idéal, ou tout le flux circule par le noyau, le primaire et le secondaire sont équivalents. Même en pratique, avec des transformateurs réels, vous pouvez les inverser. Si vous alimentez le secondaire un transformateur 230->12V avec du 12V, vous obtiendrez 230 V sur ex-primaire, qui est devenu le secondaire.
Le flux dans le noyau est la somme du flux du au champ crée par le courant dans le primaire plus le flux du au champ crée par le courant dans le secondaire. Le flux "vrai" dans le noyau sera la somme des deux (en tenant compte du signe). Et la tension induite dans le primaire et dans le secondaire sera N.dPhi/dt (avec le bon N de chaque côté) et le même flux commun Phi du noyau.
Dans un transformateur ordinaire, les bobinages ne sont pas "très éloignés" du noyau pour un tas de très bonnes raisons. Si les bobinages ont un diamètre interne grand comparé aux dimensions du noyau, beaucoup d'approximations de "transfo idéal" ne sont plus valables. Notamment, tout le flux des bobinages ne passe pas par le fer mais une partie passe par l'air.
Au lieu de tourner autour, j'aimerais que vous dissiez franchement ce que vous avez comme idée derrière la tête.
A+
Je viens de comprendre, je pensais que si la bobine avait un gros diamètre comparé au diamètre du fer, que le flux passait complètement par l'air, or il n'en ait rien, le flux passe par le fer ! Donc, il annule le flux du primaire.
Un grand merci pour votre patience
Je viens de comprendre, je pensais que si la bobine avait un gros diamètre comparé au diamètre du fer, que le flux passait complètement par l'air, or il n'en ait rien, le flux passe par le fer ! Donc, il annule le flux du primaire.
Un grand merci pour votre patience
En ce qui concerne la loi de Faraday-Lenz, je ne trouve rien sur le net en ce qui concerne la tension pour une 1/2 spire ou 3/4 de spire, la tension est nulle tant que la spire n'est pas complètement fermée ? Sur Wikipédia, il y a une formule avec une intégrale, mais que se passe t-il si le contour est fermé en partie ?
Re.
Le problème est que vous n'avez pas accès à la tension d'une demi-spire. Car pour la mesurer il faut ajouter un circuit (le voltmètre) qui ferme la spire soit autour du noyau ou soit à l'extérieur. Et ce circuit devient une partie de la spire.
Et comme je vous ai dit plus haut, si vous mettez un morceau de conducteur, qui forme un morceau de spire ou une spire "complète mais ouverte", il n'y aura pas de différence de tension entre les deux extrémités car un courant se produira qui créera des charges de surface sur le conducteur avec exactement la valeur qu'il faut pour que le champ à l'intérieur du conducteur soit nul.
Mais c'est la même chose pour une spire compète ouverte. Il n'y a pas de tension à l'intérieur du conducteur, mais il y a des charges de surface qui, vues de l'extérieur correspondront à la tension induite calculée.
Mais, si je peux me permettre, ceci est "pour les grandes personnes". Si vous commencez l'étude de la magnétostatique et des champs variant lentement, laissez ce problème d'un morceau de spire pour plus tard, quand vous aurez plus d'outils et que vous aurez bien compris les basses.
A+
J'ai compris, j'avais pas pensé à cette histoire de voltmètre, génial
Re.J'ai compris, j'avais pas pensé à cette histoire de voltmètre, génial
Non. Le champ extérieur à une spire n'induit rien (en basse fréquence) car il induit autant d'un côte de la spire que de l'autre côte.
Mettons que vous avez du flux qui varie dans une région (du côte de l'origine des coordonnées, par exemple). Quelque part, dans l'axe des 'x', vous avez une spire à plat. La tension induite dans la demi-spire proche de l'origine, est égale à celle induite dans la demi-spire du côté éloigné. Vous aurez une tension induite entre le bas et le haut de la spire, mais elle sera la même que si vous remplacez la spire par un bout de fil de cuivre. Et elle sera tout aussi inaccessible.
A+
Bonjour LPFR,
Je voulais revenir sur ceci:
Avec une bobine à une couche avec un fil d'assez gros diamètre. Le fil est enroulé sur lui même de manière à ce qu'il n'y ait que du cuivre à l'intérieur (le diamètre intérieur de la bobine est 0 ou presque). En plaçant la bobine dans l'entrefer d'un électroaimant alimenté en alternatif, dans ce cas il n'y a aucune tension au borne de la bobine ?Pour un conducteur épais, finalement ce qui compte est le flux qui traverse l'intérieur de la spire. la partie qui traverse le cuivre fait que la tension induite ne sera pas la même à l'extérieur qu'à l'intérieur. Mais le cuivre court-circuitera les différences.
Merci d'avance pour votre réponse
