Que sont les pertes du transformateur?
Un transformateur est un composant de base dans les circuits électroniques qui augmente ou diminue la tension. Ceci est accompli à travers deux enroulements de fil de cuivre, les enroulements primaire et secondaire, autour d'un aimant continu, appelé noyau. Les pertes du transformateur se rapportent à l'énergie électrique perdue lors de l'augmentation ou de la diminution de la tension.
Une autre façon de voir les choses est que rien ne se passe sans un coût pour les appareils électroniques fonctionnant à des températures de fonctionnement normales. La quantité de puissance injectée dans l'enroulement primaire du transformateur est toujours inférieure dans l'enroulement secondaire. La bobine primaire ne touche pas physiquement la bobine secondaire, comme on pourrait s'y attendre dans d'autres types de connexions électriques. La connexion se fait en réalité par le champ magnétique et son interaction avec les électrons. Cette connexion est connue sous le nom d'induction, ce qui est logique car le champ magnétique induit ou provoque le déplacement de l'électricité de la bobine primaire au secondaire.
Les pertes du transformateur résultent directement de l'induction magnétique et peuvent être prédites mathématiquement. Pour comprendre cela, on peut se demander à quoi ressemble un champ magnétique. Si les limailles de fer sont dispersées sur un morceau de papier rigide placé sur un aimant, les limailles de fer se transforment en lignes courbes. L'électricité est perdue dans les transformateurs parce que les lignes magnétiques incurvées transportent une partie de l'énergie dans l'air libre et dans les matériaux environnants plutôt que directement dans la bobine secondaire.
Lorsque les gens sont initiés aux pertes de transformateur, la réaction peut être que les transformateurs sont trop inefficaces pour être utiles. Le défi technique, cependant, consiste à réduire les pertes des transformateurs à des quantités sans importance pour le reste du circuit. La taille des transformateurs varie du plus petit que l’on trouve sur les cartes mères d’ordinateur au très grand utilisé dans les centrales industrielles. Les grands transformateurs peuvent se permettre de perdre plus d'énergie que leurs homologues plus petits.
L'énergie thermique est un résultat important des pertes du transformateur. Les électrons perdus interagissent avec les matériaux qui les entourent, y compris certains gaz dans l'air, d'où la chaleur provient. Si la chaleur n'est pas évacuée assez rapidement, le transformateur pourrait exploser et, dans les plus gros modèles, exploser. Des sauts et des explosions peuvent également se produire si une pointe de puissance électrique relativement importante est poussée dans la bobine primaire. C'est pourquoi les mathématiques doivent d'abord être exécutées pour déterminer les limites de fonctionnement d'une conception de transformateur particulière.