2. Evaluation des pertes :

2.2. Essai à vide :       

 
2.2.1. Montage :       

Conserver la fréquence proche de 50 Hz utilisée dans la première partie.

2.2.2. Mesures :               

On modifiera la f.é.m.  E  du générateur B.F. .

Dans le cas général, il faudrait explorer toute la gamme des tensions d’entrée jusqu’à la tension nominale du transformateur étudié.
Ici, on est limité par le générateur B.F. .

Pour chaque réglage, on effectuera les mesures suivantes :

• la tension l’intensité efficace d’entrée  U₁ ;
• l’intensité efficace d’entrée  I₁ ;
• la puissance moyenne reçue par le primaire  P₁ ;
• la tension efficace de sortie  U₂ .

On remplira directement le tableur de REGRESSI en utilisant comme variable " directrice " la tension efficace  U₁ .
On prendra soin à répartir au mieux les points de mesure.
Rappel : le tracé des courbes demandées (cf. §2.2.3.) doit être simultané à l’introduction des points de mesure.

 téléchargement du fichier initial " vierge " (version Windows)
 

2.2.3. Exploitation classique :               

2.2.3.1. Tension au secondaire :

* Tracer  U₂ en fonction de  U₁ . On n’utilisera pas d’échelle logarithmique ;

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que le transformateur à vide est parfait pour le rapport de transformation en tension ;

* Interpréter et imprimer le graphique correspondant avec la modélisation ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_VITn  (" VIT " pour " Tensions à VIde ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

2.2.3.2. Intensité au primaire :

* Tracer  U₁ en fonction de  I₁ . On n’utilisera pas d’échelle logarithmique ;

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que le transformateur à vide n’est pas un dipôle linéaire ;

* En fait, l’écart est faible :  on expliquera ce fait par les limitations du dispositif expérimental ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_VILn  (" VIL " pour " non Linéaire à VIde ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

2.2.3.3. Puissance consommée :

* Vérifier graphiquement, par une modélisation, que la puissance consommée dans le transformateur à vide est proportionnelle à  U₁² et qu’elle peut donc s’écrire  P₁ = a * U₁²  (on pourra utiliser une représentation ‘log-log’ ) ;

* Noter la valeur optimisée de a et imprimer le graphique correspondant avec la modélisation ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_VIPn  (" VIP " pour " Puissance à VIde ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.
 

2.2.4. Evaluation plus précise des pertes fer :               

2.2.4.1. Discussion :

En fait, le courant d’entrée n’est pas strictement nul et il y a de l’effet Joule dans le bobinage du primaire  (mais pratiquement pas dans le secondaire vue la très grande résistance du voltmètre électronique) .

Une meilleure évaluation de la puissance correspondant aux pertes fer sera obtenue en retranchant cet effet Joule à la puissance totale consommée dans le transformateur.

2.2.4.2. Calculs :

* Calculer  P_fer = P₁ - r₁ * I₁²  où  r₁ est la résistance du bobinage primaire (à introduire comme paramètre expérimental) ;

* Vérifier, par une modélisation, que cette puissance de pertes fer est proportionnelle à  U₁² et qu’elle peut donc s’écrire  P_fer = k * U₁² ;

* Noter la valeur optimisée de  k ;

* Imprimer le graphique correspondant (avec superposition de  P₁ ) et la modélisation ;

* Imprimer de même, le tableau de valeurs définitif et les commentaires ;

* Sauvegarder les résultats dans le fichier XY_VIFn  (" VIF " pour " pertes Fer à VIde ") .

 copie d'écran correspondante,commentaires et fichier exemple.

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