D. — LE TRANSFORMATEUR À RÉSONANCE

La charge de la capacité d’un circuit oscillant peut se faire directement à l’aide de courant continu ou alternatif. Dans le premier cas, on est limité supérieurement par la difficulté qu'il y a à construire des dynamos à haute tension. Si l’on intercale un transformateur 1l faut introduire dans son circuit primaire un interrupteur qui, pour des énergies assez grandes, donne facilement lieu à des difficultés de fonctionnement. Aussi, dans la plupart des installations, la charge des condensateurs des circuits oscillants se fait-elle avec un alternateur : on élève la tension qu'il produit par l'intermédiaire d’un transformateur à haute tension (Jig. 112). Celui-ci joue le rôle d’intermédiaire entre les circuits à basse tension et les circuits à haute tension. Un bon réglage du transformateur est une condition essentielle pour qu’une station ait un fonctionnement sûr, Il faut qu'il charge à haute tension la capacité du circuit excitateur, sans toutefois donner lieu, lors de l’étincelle et de la décharge, à la formation d’un arc par suite de la mise en court circuit du secondaire.

Ces deux conditions ont été remplies par Tesla d'une manière élégante, en choisissant, pour un transformateur donné, la période de l'alternateur, la self du primaire, celle du secondaire et la capacité de charge, de façon à produire un phénomène de résonance.

Comme le montre le schéma de montage de la figure 113, le dispositif se compose de deux circuits. L’un comprend l'alternateur et le primaire du transformateur, le deuxième, le secondaire de ce transformateur et le condensateur du circuit excitateur. On peut alors distinguer les différents modes de fonctionnement suivants :

a. [l n’y a pas pratiquement de réaction du secondaire sur le primaire. Ce cas est réalisé quand on introduit dans le circuit de l'alternateur une forte résistance, de mauière que l’amplitude du courant y reste absolument constante. La vibration propre », du secondaire correspond alors à la valeur qu'on déduit de la capacité C du condensateur et de la self L, de la bobine secondaire :

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Il y alors résonance quand la fréquence y de la machine coïncide

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b. Le secondaire exerce une réaction sur le primaire, mais le facteur de couplage possède une valeur constante. Ce mode de fonctionnement s’obtient quand le transformateur est à circuit magnéuque fermé, de sorte qu’il ne peut pas y avoir de self-induction due aux fuites. Pour avoir la résonance, c’est-à-dire la tension maxima aux bornes de la capacité de charge, on monte dans le circuit primaire, ou dans le secondaire, ou dans tous les deux, une self (fig. 113). Si alors on introduit dans le calcul les grandeurs

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électriques du secondaire dans le primaire à l’aide des équations suivantes, où C est la capacité de charge, L, la self introduite dans le secondaire et » le rapport de transformation,

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L’, —= ee

l’ensemble du système I (fig. 113) se trouve ramené au système Il constitué par une self et un condensateur en série. La condition de résonance donne alors la relation

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où L, représente la somme de la self intercalée dans le primaire et de celle qu'on a ramenée dans le primaire par le calcul sous la forme L,.

c. Le troisième cas, le plus fréquent, est celui où Fon se sert comme transformateur d’un inducteur à résonance qui présente une réaction notable du secondaire sur le primaire. Du reste, alors, le couplage de l’inducteur varie, par suite des fuites qui se produisent, dans de très larges limites, suivant le mode de construction.