volts

c'est pourquoi la force électromotrice induite, qui est maintenant presque complètement en opposition de phase avec la teQsion agissante, descend à:

1 000 — 20 = 980 volts,

afin de permettre au courant de prendre une intensité plus grande. Si la valeur de la force électromotrice induite diminue de 2 0/0 environ, le flux résultant dans le circuit magnétique doit diminuer dans la même proportion. Mais cette diminution, comme le montre l'exemple cité, est si faible que Ton peut dire que le flux dans un transformateur est pratiquement constant. 11 est facile de voir que, si la résistance ohmique de Tenroulement primaire était plus faible, la diminution nécessaire du flux serait encore moindre. En fait, si Tenroulement primaire pouvait être établi de manière àn'avoir qu'une résistance nulle, le flux resterait constant.

On admet, de même, que dans un moteur à vapeur la vitesse angulaire est pratiquement constante et Ton sait pourtant qu'elle diminue légèrement avec les augmentations de charge. C'est précisément par suite de ce ralentissement que, le régulateur entrant en fonctionnement, la consommation de vapeur fournie par la chaudière devient plus grande et l'énergie développée croît proportionnellement à l'augmentation de la charge. Des phénomènes analogues, quoique de nature tout à fait différente, se produisent dans un transformateur.

11 reste encore un point h élucider avant de terminer cette étude.

On a di'jh vu que, lorsque le circuit secondaire est sans induction, le courant qui y circule est entièrement actif . Mais, lorsque ce circuit est inductif, le courant dans le circuit secondaire comporte une composante magnétisante qui, conformément à la loi naturelle, s'oppose à l'effet de la composante magnétisante du courant établi dans le circuit primaire. Il s'ensuit que, devant toujours avoir le môme flux résultant, tant que la tension du circuit d'alimentation reste constante, la composante magnétisante dans Tenroulemeot primaire doit aug-

menter de valeur, valeur qui doit être d'autant plus grande que le circuit secondaire présente une plus forte induction.

S'il n'y a point de fuites magnétiques dans le transformateur, c est-à-dire si la totalité du flux produit par le courant de l'enroulement primaire traversait en totalité ce circuit secondaire et si également tout le flux développé par le courant de l'enroulement secondaire passait entièrement par l'enroulement primaire, la force électroraolrice induite dans l'enroulement secondaire resterait constante, môme si ce circuit secondaire présentait de l'induction, à la condition, toutefois, que la tension du courant d'alimentation restât constante, abstraction faite de la résistance ohmique de l'enroulement primaire.

Dans la pratique, comme on le verra plus loin, paragraphe 79, les fuites magnétiques ne peuvent jamais être complètement évitées et, dans ces conditions, la chute de tension est plus considérable. Avec une charge inductive, cette chute de tension s'accentue encore pour les raisons qui suivent.

Pour une puissance déterminée, l'intensité du courant est d'autant plus grande que l'inductance du circuit alimenté est plus considét'able, et l'effet produit par les fuites magnétiques est d'autant plus sensible que Tintensilé du courant est plus grande. On voit que, pour la môme puis^nce et avec le môme transformateur, la difl*érence de potentiel aux bornes du circuit secondaire est d'autant plus petite que la charge présente une plus grande induction, lorsque le transformateur a des fuites magnétiques. Ce sont là des eiïets qui se produisent dans tous les cas que Ton rencontre dans la pratique.

En résumant maintenant les phénomènes qui viennent d'être exposés, on voit que, lorsqu'un transformateur fonctionne sous charge, le courant qui passe dans son circuit primaire a deux composantes : Tune qui produit le flux (composante magnétisante) et l'autre (composante active) qui fournit l'énergie au circuit d'utilisation, énergie dont les facteurs sont modiliés.

Locourant magnétisant remplit ici le môme rôle que le courant d'excitation dans une dynamo et le flux dû à ce courant

produit dans le circuit secondaire la force électromotrice utile, force électromotrice qui tend à s^afîaiblir lorsque la charge augmente. Lorsqu'on veut qu^elle reprenne sa valeur primitive, il est nécessaire d'augmenter Tintensité du courant d'excitation. Dans une dynamo, on obtient ce résultat en élevant la tension aux bornes du circuit d'excitation; de même, dans un transformateur, il suflîtd'augmenter légèrement la tension du courant d'alimentation aux borqes du circuit primaire. C'est précisément ce que Ion fait dans la pratique.

La force électromotrice dans le circuit secondaire est due à un flux alternatif et le courant s'établit dès que ce circuit est fermé sur une résistance. A ce moment, il y a une certaine quantité d'énergie électrique mise en jeu et cette énergie est fournie parle circuit d'alimentation, par suite de Taflaiblissement de la force électromotrice induite dans le circuit primaire du transformateur.

On peut, en y réfléchissant, constater que le phénomène de la production d'une force électromotrice dans une dynamo présente une analogie complète avec le môme phénomène dans un transformateur. Mais, tandis que dans la dynamo le rapport entre la quantité d'énergie dépensée et celle qui est recueillie dépend de la valeur plus ou moins grande des forces électromagnétiques réagissantes entre le courant dans les conducteurs de l'induit et le champ magnétique dû à l'inducteur (§ 5), dans le transformateur ce rapport de transformation s'etîectue d'une autre manière.

En électrotechnique, on doit tenir compte de ce fait que les phénomènes observés, malgré la diversité des moyens employés pour les obtenir, sont tous dus à une cause unique si l'on remonte h la source même d'énergie. Dans le cas actuel, on peut admettre que la dynamo est actionnée par'un moteur électrique et, alors, il y a analogie complète au point de vue du mode de fonctionnement et du résultat obtenu entre cette dynamo et le transformatenr, la transformation s'opérant dans les deux cas par des procédés ne différant seulement entre eux que par quelques détails.

Dans le groupe moteur-dynamo, il y a transformation d"" énergie électrique en énergie électrique. Cette énergie peut être fournie au moteur sous une tension déterminée n'ayant aucun rapport avec la tension pour laquelle la dynamo a été établie. Plus la quantité d'énergie débitée par la dynamo est grande, plus grande aussi est la quantité d'énergie fournie au moteur par le circuit d'alimentation ; ce dernier alimente, suivant les besoins de la charge, l'excitation du moteur, s^ua uoe tension que l'on peut admettre constante, et fournit jiine quantité d'énergie en rapport avec la charge de la dynamo. L'analogie avec les phénomènes qui se produisent dans un transformateur est donc d'autant plus complète que, comme dans le transformateur, le champ du moteur électrique alimenté à tension constante reste aussi pratiquement constant et qu'un courant plu& intense passe dans l'induit lorsque, sous l'action d'une augmentation de charge, il prend une vitesse angulaire plus faible et, par suite, développe une force contre-électromotrice moindre. Dans le transformateur, l'intensité du courant augmente aussi dans son circuit primaire lorsque, le flux résultant s'affaiblissant, la force contre-éiectromotrice due à la. self-induction diminue. Dans le groupe moteur-dynamo, c'est le mouvement qui effectue le transport de Ténergie ; dans le transformateur, c'est le flux qui remplit le même rôle. Ce flux est alternatif. Or, il est de la plus grande importance de remarquer que le mouvement dans le système moteur-dynamo a pour effet de rendre alternatif le flux dans les spires des divers organes constituant Tensemble du système.

Les deux appareils, moteur-dynamo et transformateur, quoique différents en ce qui concerne leurs dispositions, sont donc identiques au point de vue du résultat obtepuet la transformation s'effectue par un procédé identique! Il ne peut en être autrement, car la nature agit toujours de manière à simplifier le plus possible ses procédés et il serait incompréhensible que, pour arriver à un même résultat, la nature utilisât des phénomènes différents.

En réfléchissant aux considérations qui viennent d'être déve-

loppées,on peut se faire une idée nette et précise du mode de fonctionnement d'un transformateur pour courant alternatif et môme pousser encore plus loin l'analogie en supposant que le moteur et la dynamo soient réunis en une seule machine. En effet, si, sur Tinduit d'un moteur, on dispose un second enroulement dont les extrémités aboutissent à un collecteur, permettant ainsi de recueillir Ténergie électrique due à la transformation de Ténergie mécanique, un seul champ magnétique suffit pour le moteur et la dynamo ainsi réunis, de même qu'il n'y a qu'un seul champ magnétique dans un transformateur. Les deux machines permettent d'obtenir le même résultat et il n'y a d'autre différence entre elles que dans le dispositif utilisé pour obtenir les variations de flux agissant sur les enroulements.

Le transformateur pour courant alternatif ne comportant aucun organe mobile n'exige, par suite, aucune surveillance pendant son fonctionnement, ce qui constitue un grand avantage au point de vue de ses applications industrielles. Aucun électricien n'aura l'idée de transformer les facteurs de l'énergie à l'aide d'un transformateur tournant, si le courant fourni est alternatif et qu'il doive être distribué également sous forme de courant alternatif avec la même fréquence, puisque le transformateur statique remplit parfaitement le même but. Il n'en est pas de même lorsqu'il faut transformer les facteurs de l'énergie d'un courant continu ou encore lorsqu'il est nécessaire de transformer un courant alternatif en courant continu ou réciproquement ; dans ces divers cas, la seule solution possible est de passer par l'intermédiaire d'un transformateur tournant (Voir chap. xvi).