Calculateur de transformateur idéal

Un transformateur idéal transfère l'énergie entre enroulements isolés électriquement par un flux magnétique partagé, avec les hypothèses de manuel d'une résistance d'enroulement nulle, d'un flux de fuite nul et de pertes fer nulle. Sous ces hypothèses le rapport des tensions égale le rapport de spires Ns sur Np, et le courant s'échelonne selon le rapport inverse de sorte que la puissance instantanée se conserve : Vp fois Ip égale Vs fois Is. Ce calculateur de transformateur idéal accepte une grandeur primaire, un nombre de spires primaires fini et non nul, et le rapport de spires secondaire sur primaire Ns/Np, puis renvoie la valeur secondaire correspondante.

Ce qu'un transformateur idéal conserve, et pourquoi Ns/Np est l'application

Un transformateur idéal est un modèle du premier ordre d'un appareil à deux enroulements qui transfère l'énergie par couplage magnétique plutôt que par une liaison galvanique entre les bobines. L'enroulement primaire de Np spires est alimenté par une source ; le secondaire de Ns spires délivre une tension et un courant à une charge.

Dans le modèle idéal les enroulements sont des inductances parfaites, le noyau a une perméabilité infinie sans hystérésis ni pertes par courants de Foucault, et toute ligne de flux qui enlace le primaire enlace aussi le secondaire. La loi de Faraday force alors les tensions induites à s'échelonner avec le nombre de spires : Vs divisé par Vp égale Ns divisé par Np.

La puissance instantanée se conserve parce qu'il n'y a nulle part où l'énergie aille sinon l'autre enroulement, si bien que Vp fois Ip égale Vs fois Is, ce qui se réarrange en Is sur Ip égale Np sur Ns. Ces deux identités sont tout le moteur de ce calculateur. Le rapport de spires adimensionnel utilisé ici est n égal à Ns sur Np, le compte secondaire sur primaire qui convertit une tension primaire en tension secondaire attendue par multiplication.

Lorsque n est plus grand que un, l'appareil élève la tension et abaisse le courant ; lorsqu'il est plus petit que un, il abaisse la tension et élève le courant ; lorsqu'il vaut un, le secondaire reflète le primaire pour l'isolement. Les transformateurs réels s'écartent par la régulation, le courant magnétisant, l'inductance de fuite et la résistance d'enroulement ; cette capacité n'invente pas ces corrections.

Des entrées identiques produisent toujours les mêmes résultats en virgule flottante, car l'implémentation est une arithmétique pure, sans appels réseau, sans hasard et sans horloge murale.

Où un calculateur de transformateur idéal justifie sa place

Gardez les nombres de spires, tensions et courants dans la plage publiée afin qu'un secondaire mis à l'échelle ne déborde pas vers une valeur non finie que le solveur devrait rejeter.

Associez exprès les exemples de cours : mille spires primaires, n égal à un dixième et deux cent quarante volts au primaire donnent vingt-quatre volts au secondaire, un abaisseur réseau classique ; deux cents spires primaires, n égal à quatre et huit ampères au primaire donnent deux ampères au secondaire, un élévateur qui échange tension contre courant ; cinq cents spires primaires et n égal à un cinquième donnent cent spires secondaires sans exiger tension ni courant.

Cette page vise qui cherche un calculateur de transformateur idéal, la tension secondaire depuis le rapport de spires, ou le courant secondaire depuis Np et Ns. Ce n'est pas une page de rapport de transformation qui part des deux comptes bobinés et annonce a égal à Np sur Ns en titre ; ce n'est pas un solveur de pertes fer, de régulation ou de schéma équivalent ; et ce n'est pas un outil de dimensionnement triphasé ni d'autotransformateur.

Préférez cette capacité lorsque vous connaissez déjà la grandeur primaire et le rapport secondaire sur primaire et que vous avez besoin de la valeur secondaire comme réponse principale.