Équation de champ électromagnétique du transformateur

Équation de force électromotrice du transformateur

L'équation de force électromotrice du transformateur peut être établie de manière très simple. En réalité, dans un transformateur électrique de puissance, une source électrique alternative est appliquée à l'enroulement primaire et, en conséquence, un courant de magnétisation circule dans l'enroulement primaire, ce qui produit un flux alternatif dans le cœur du transformateur. Ce flux est lié aux deux enroulements primaire et secondaire. Étant donné que ce flux est de nature alternative, il doit y avoir un taux de variation du flux. Selon la loi de Faraday de l'induction électromagnétique, si n'importe quel bobinage ou conducteur est lié à un flux variable, il doit y avoir une force électromotrice induite.

Comme la source de courant appliquée au primaire est sinusoïdale, le flux induit par celle-ci sera également sinusoïdal. Ainsi, la fonction du flux peut être considérée comme une fonction sinus. Mathématiquement, la dérivée de cette fonction donnera une fonction pour le taux de variation du lien de flux par rapport au temps. Cette dernière fonction sera une fonction cosinus car d(sinθ)/dt = cosθ. Donc, si nous dérivons l'expression pour la valeur efficace de cette onde cosinus et la multiplions par le nombre de spires de l'enroulement, nous obtiendrons facilement l'expression de la valeur efficace de la force électromotrice induite de cet enroulement. De cette manière, nous pouvons facilement dériver l'équation de force électromotrice du transformateur.

Disons que T est le nombre de spires dans un enroulement,
Φm est le flux maximal dans le cœur en Wb.

Selon la loi de Faraday de l'induction électromagnétique,

Où φ est le flux alternatif instantané et est représenté par,

Comme la valeur maximale de cos2πft est 1, la valeur maximale de la force électromotrice induite e est,

Pour obtenir la valeur efficace de la contre-force électromotrice induite, divisez cette valeur maximale de e par √2.

Ceci est l'équation de force électromotrice du transformateur.
Si E1 & E2 sont les forces électromotrices primaires et secondaires et T1 & T2 sont les nombres de spires primaires et secondaires, alors, le rapport de tension ou le rapport de spires du transformateur est,

Rapport de transformation du transformateur

Cette constante est appelée rapport de transformation du transformateur , si T2>T1, K > 1, alors le transformateur est un transformateur élévateur. Si T2 < T1, K < 1, alors le transformateur est un transformateur abaisseur.

Rapport de tension du transformateur

Ce rapport mentionné ci-dessus est également connu sous le nom de rapport de tension du transformateur s'il est exprimé comme le rapport des tensions primaires et secondaires du transformateur.

Rapport de spires du transformateur

Comme la tension dans les parties primaires et secondaires du transformateur est directement proportionnelle au nombre de spires de l'enroulement respectif, le rapport de transformation du transformateur est parfois exprimé en rapport de spires et est désigné comme rapport de spires du transformateur .

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