Cet exercice est un problème ouvert. Il nécessite de prendre des initiatives et de faire des choix dans la modélisation. Des approximations et des estimations sont souvent nécessaires pour arriver à une solution.
Un extrait de l’emballage d’un transformateur est reproduit ci-dessous. Ce type de transformateur est utilisé pour alimenter des lampes (modélisables par des résistors) à partir du réseau électrique domestique.
La notation “Pno” indique la puissance absorbée par le transformateur lorsqu’il n’alimente aucune charge (c’est-à-dire lorsque le secondaire est en circuit ouvert).
Calculer les pertes cuivres et les pertes fer du transformateur lorsqu’il alimente une charge de puissance maximale.
Les pertes fer ne dépendent pas du courant dans le secondaire. Elles sont donc égales à la puissance absorbée par le transformateur en circuit ouvert : .
En charge maximale, la puissance reçue par le primaire est
La charge étant purement résistive, la puissance fournie par le secondaire est
Les pertes totales dans le transformateur sont donc
Les pertes cuivres sont donc . Les pertes sont majoritairement sous forme de pertes cuivres.
Le rendement du transformateur en charge maximale est donc .