Contenu
- Les transformateurs utilisent des enroulements
- Construire un transformateur abaisseur
- Exemple de calcul
- Avertissements
Les transformateurs sont des dispositifs électriques simples mais extrêmement utiles, et ils fonctionnent en raison d'un phénomène appelé induction électromagnétique. Si vous placez un fil conducteur dans un champ magnétique changeant, le champ induit un courant électrique dans le fil, et là où il y a un courant, il y a une différence de potentiel ou une tension. L'inverse est également vrai. Un courant changeant dans un conducteur crée un champ magnétique. Étant donné que le courant doit changer (en flux), les transformateurs ne fonctionnent qu'avec de l'électricité alternative, ce qui constitue un avantage du courant alternatif par rapport au courant continu.
La tension dépend du nombre de passages du conducteur dans le champ magnétique. Vous pouvez transformer la tension dans un circuit - le circuit principal - en une tension différente dans un circuit secondaire en ajustant le nombre de fois où les conducteurs de chaque circuit traversent le champ magnétique. L’appareil utilisé est un transformateur et, lorsqu’il réduit la tension dans le circuit secondaire, il s’agit d’un transformateur abaisseur. C'est exactement ce que fait le transformateur sur la ligne électrique à l'extérieur de votre maison. Il est facile de faire votre propre transformateur abaisseur, mais il ne sera pas aussi gros et puissant que celui de la ligne électrique. Cela fonctionnera exactement de la même manière, cependant.
Les transformateurs utilisent des enroulements
Un transformateur utilise un seul conducteur enroulé plusieurs fois autour d'un noyau central pour le circuit primaire, et un autre conducteur également enroulé plusieurs fois autour du même noyau ou d'un noyau différent pour le circuit secondaire. Le rapport entre le nombre d'enroulements dans ces bobines détermine la tension dans la bobine secondaire. La formule du transformateur, qui découle de la loi Faradays, est la suivante:
Ns/ Np = Vs/ Vp
où Ns et np sont le nombre d'enroulements dans les bobines secondaire et primaire respectivement et Vs et Vp sont les tensions.
Dans un transformateur abaisseur, la tension secondaire est inférieure à la tension primaire. Le nombre d'enroulements dans la bobine secondaire doit donc être inférieur à celui de la bobine primaire. Si vous connaissez la tension dans le circuit primaire et que vous avez une cible pour la bobine secondaire, vous atteignez votre cible en ajustant le nombre de spires sur les deux bobines.
Construire un transformateur abaisseur
Les transformateurs les plus efficaces ont des noyaux ferromagnétiques car ce matériau devient magnétisé par la bobine primaire et transfère l'énergie à la bobine secondaire plus efficacement que les bobines ne peuvent le faire elles-mêmes. Un moyen facile d’obtenir une bobine ferromagnétique consiste à trouver une grande rondelle en acier dans une quincaillerie ou un chantier de démolition. Il devrait être de 2 à 3 pouces de diamètre.
Vous pouvez utiliser n’importe quel fil conducteur pour fabriquer les bobines, mais le meilleur est le fil magnétique de calibre 28, qui est un fil de cuivre très fin recouvert d’isolant. Pour créer la bobine principale, enroulez le fil étroitement autour de la rondelle au moins 500 fois, en maintenant le fil bien serré. Enroulez-le en couches si nécessaire. Comptez soigneusement le nombre d'enroulements et enregistrez-les. Lorsque vous avez terminé, gardez les deux extrémités libres pour le raccordement à la source d’alimentation et enroulez du ruban-cache sur les fils pour les maintenir en place.
Depuis que vous construisez un transformateur abaisseur, le nombre d’enroulements dans la bobine secondaire sera réduit. Le nombre réel dépend de la tension souhaitée et vous pouvez le calculer à l'aide de la formule du transformateur. Enroulez la bobine secondaire sur la bobine principale, en laissant les extrémités libres pour se connecter à un compteur. Enroulez la bobine avec du ruban adhésif, puis enveloppez le transformateur dans son intégralité avec du ruban isolant pour l’isoler. Le transformateur est maintenant prêt à être testé.
Exemple de calcul
Supposons que vous souhaitiez couper l'alimentation de 120 volts de la prise secteur de votre domicile à 12 volts. Le rapport de tension est 12/120 = 1/10, donc si la bobine primaire a 500 enroulements, la bobine secondaire devrait en avoir 50.
Notez que l'utilisation de la tension de votre maison dans ce calcul n'est qu'un exemple et que le courant qui passe sous cette tension va chauffer les fils rapidement et qu'il serait dangereux de tenter de la réduire. Il est plus sûr d’utiliser ce transformateur rudimentaire pour des tensions d’entrée beaucoup plus faibles provenant de sources plus sûres. Ne laissez pas le transformateur branché trop longtemps.