Le transformateur de quartier

Exercice · niveau 2 · électricité (MPSI), chapitre 8 — Les lois de l'induction

Énoncé

Le réseau transporte l'électricité à $20 kV$ ; un transformateur de quartier l'abaisse à $230 V$ pour les usagers.

Quel rapport du nombre de spires $N_{1} / N_{2}$ faut-il ?

Si le quartier consomme $i_{2} = 100 A$ , quel courant au primaire (idéal) ?

Pourquoi élève-t-on la tension pour le transport puis l'abaisse-t-on ?

Corrigé

1. $\frac{N _{1}}{N _{2}} = \frac{u _{1}}{u _{2}} = \frac{20000}{230} \approx 87$ (abaisseur).

2. Conservation de la puissance : $i_{1} = i_{2} \frac{N _{2}}{N _{1}} = 100 \times \frac{1}{87} \approx 1.15 A$ .

3. À haute tension, le courant (donc les pertes Joule $R I^{2}$ ) est faible pour le transport ; on l'abaisse ensuite à une tension sûre pour l'usage. Le transformateur, fondé sur l'induction, rend cela possible (uniquement en alternatif).

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