LES TRANSFORMATEURS STATIQUES

L'utilité des hautes tensions a été comprise depuis assez longtemps, mais les anciennes dynamos à courant continu étaient incapables de produire des voltages un peu élevés ; des étincelles aux balais se produisaient rapidement et, par leur dangereuse violence, elles empêchaient d'obtenir de bons résultats.

L'alternateur fournit beaucoup plus aisément des forces électromotrices efficaces élevées et, grâce à cette propriété, le courant alternatif est né, il y a quelque vingt ans, à la grande vie industrielle. Une grave infirmité aurait cependant ralenti son essor, si le remède ne s'était trouvé à côté du mal : sous un voltage efficace supérieur à 300 volts, le courant alternatif n'est guère utilisable dans la pratique, parce qu'il est très dangereux pour les personnes qui viendraient à approcher des conducteurs qu'il traverse. Dans les circuits d'utilisation il faut donc abaisser le voltage, sans perdre cependanl si faire se peut, de l'énergie et c'est cette transfoi mation que les propriétés même du courant altei natif vont permettre de réaliser avec les appareil

■ ar xv — ,-, c- 1- rTi

Tfé

simples, robustes, n'exigeant aucune surveillance, qu'on appelle les transformatenrs de tension.

On sait que toute variation* de flux magnétique engendre dans un circuit une force électromotrice induite ; dans les machines cette variation est produite par le mouvement relatif d'un inducteur et i d'un induit, et Ton recueille de l'énergie électrique correspondant au travail mécanique dépensé dans ce mouvement. Mais, on peut faire varier le flux qui traverse un circuit induit bu secondaire, en faisant simplement changer l'intensité du circuit inducteur '^ ou primaire, les deux circuits restant entièrement immobiles ; dans ce cas il n'y a aucun travail mécanique dépensé ou produit, de la puissance électrique ^ a été fournie au primaire pour entretenir les variations d'intensité du courant, et l'on retrouve de la puissance électrique dans le secondaire.

Cette transformation s'opérera d'elle-même, et d'une manière continue, si le courant inducteur est un courant alternatif ; le courant induit créé par un flux périodique sera également alternatif; maintenant aux bornes du primaire une certaine différence de potentiel efficace, qui entretiendra dans ce circuit une certaine intensité efficace, on recueillera dans le* secondaire un autre courant alternatif sous une autre différence de potentiel efficace. La puissance sera, pour ainsi dire, transportée d'un des bobinages à l'autre et ce transport, qui ne se fera pas cependant sans quelques pertes, pourra rendre les plus grands services, parce que la valeur relative des deux facteurs, différence de potentiel et intensité, dont dépend la puissance aura pu être modifiée,

l'élbctbicité

Tant dont on disposait d'abord et qui était, par île, à haute tension et à basse intensité sera snant remplacé par un courant à basse tension tute intensité.

r augmenter les effets d'induction, ii convienen entendu, d'enrouler les deux bobines sur me noyau defflr doux qui, dans la plupart des constituera un circuit magnétique fermé de que la résistance magnétique soit la plus faible le.

noyau sera formé par un empilage de tôles s, bien séparées les unes des autres par un ou du papier isolant, afin d'éviter, dans la e du possible, les courants de Foucault ; il te que ces tôles soient bien serrées, sans cette ition le transformateur aurait un inconvénient ru, par suite des changements de sens dans tions électromagnétiques dus aux variations itives du courant, l'appareil ferait entendre >ns riches en harmoniques fort désagréables, enroulements sont des bobines en cuivre ; les consécutives d'une même bobine doivent être igoureusement isolées, puisqu'il pourra Se re entre elles des différences de potentiel 3 ; mais il importera encore davantage de bien l'enroulement primaire du secondaire. Le plus it les bobinages sont à l'extérieur du noyau ; pour les appareils qui doivent rester cons-

n a fait autrefois des transformateurs à circuit couven le cas ou, le secondaire [xiil-oln? mis aixidentellemet t-circuit, une telle disposition peut rnndro quelqnes se : supposant à une augmentation dangereuse du courar

tammenl branchés sur la distribution, on cependant une disposition dans laquelle 1 entoure presque complètement le cuivre, ce se transformateurs cuirassés.

L'idée si simple et ai ingénieuse de la transf tion est assez ancienne, on peut la trouver en . dans les expériences exécutées par le célèbre | clen, américain Henry aussitôt après la décoi de Faraday, puis déjà réalisée dans la m:

d'induction que construisirent, en 1840, Mass Breguet et, surtout, dans les célèbres bobines d< et de RuhmkorfM qui sont de véritables transf teurs a circuit magnétique ouvert, mais c'esl lard qui fit entrer le principe dans la grande i trie, il comprit nettement que l'appareil qu'il pro pourrait, en électricité, jouer un rôle semblf celuf que remplissent, en mécanique, les mai simples, leviers ou poulies qui permette!

effet d'augmenter ou de diminuera volonté l'i deux facteurs constitutifs du travail, force ou < cernent, mais ne sauraient changer leur prodt sait que ce génial inventeur mourut pauv méconnu, il n'est malheureusement pas néce de remonter a un lointain passé pour trouver, l'histoire des découvertes, des exemples de cr injustices, puisque les travaux de Gaulard da peine d'un quart de siècle.

1. La découverte de Riintgen et l'invention de la télé -ans fil ont provoqué, depuis dix ans, de très remai* ^cherches sur la bobine d'induction, organe nécessaire roduction des 1 rayons x ot des oscillations électrique 'alssons ici do côté cette question spéciale que l'on ti larta item ont étudiée dans un livre do M. Armagnat.

La théorie des transformateurs est aujourd'hui classique ; par l'application simple des lois de l'induction on démontre bien aisément que, si l'on ne tient pas compte des fuites magnétiques, c'est-à-dire si l'on admet que tout le flux magnétique reste dans le fer, et si, d'autre part/ on suppose la résistance des circuits assez faible pour que la chute ohmique de potentiel soit négligeable devant la tension aux bornes, la tension efficace aux bornes du secondaire et la tension efficace aux bornes du primaire sont dans un .rapport constant. Ce rapport, dit rapport de transformation, est égal au quotient du nombre de spires du secondaire par le nombre des spires du primaire.

La démonstration ne suppose en aucune façon que le courant inducteur soit sinusoïdal ; dans le circuit induit se reproduira toujours une tension semblable à la tension primaire de quelque façon que celle-ci dépende du temps.

N Outre son rôle particulier à l'égard des facteurs de la puissance, le transformateur peut jouer le rôle d'appareil autorégulateur de tension. Dans les distributions d'énergie par courants alternatifs, le courant à haute tension, envoyé par l'usine^ sera reçu dans une sous-station où il sera transformé en courant à faible tension et pour maintenir cette tension constante, quel que soit le courant débité, il suffira de maintenir constante la tension aux bornes du primaire.

Dans la pratique, l'emploi des transformateurs pourra être avantageux que si le rendement des aj