ELEC 2753 : Electrotechnique (travaux pratiques)
Semaine 2 : Transformateur
Guidance

Liens entre les circuits électriques, les circuits magnétiques et les champs

Du point de vue de l'utisateur d'un dispositif électrique, les caractéristiques de celui-ci sont en général exprimées en termes de grandeurs de type circuit électrique, c'est-à-dire du courant i et de la tension u , occasionnellement de la charge électrique q ou du flux y. Les modèles mathématiques qui utilisent ces grandeurs sont des modèles de type circuit (comme le circuit équivalent d'un transformateur).

Ces propriétés sont cependant dépendantes des propriétés des matériaux dont le dispositif est constitué, ainsi que de leur forme. Une basée sur ces propriétés fait intervenir des grandeurs de type champ, comme le champ magnétique B et H, le champ électrique E et D. Les modèles mathématiques qui utilisent ces grandeurs sont des modèles de type champ : ils sont basés sur la géométrie et la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell.

Une étude de type champ est intéressante du point de vue de la compréhension des propriétés du dispositif et de leur prévision.
Une étude champ complète serait cependant fastidieuse dans beaucoup de cas, et l'on se contente souvent d'un niveau intermédiaire basé sur la théorie des circuits magnétiques. Le grandeurs mises en jeu dans les modèles de ce type sont le flux F et la force magnétomotrice .

Le tableau ci-dessous illustre les correspondances entre les grandeurs de type circuit électrique, circuit magnétique et champ sans remplir les cases qui correspondent aux propriétés propres aux matériaux utilisés.

Figure S02-01 : correspondances entre trois types de modèles

Les tableaux suivants complètent ces cases dans des situations de plus générales

Figure S02-02 : cas de matériaux linéaires

Figure S02-03 : prise en compte de la saturation par une caractéristique univoque mais non linéaire

Figure S02-04 : prise en compte de l'hystérésis par une caractéristique non univoque

Exercice proposé S02-00 : Transitoire d'enclenchement d'un transformateur.

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Dernière mise à jour le 25-01-2011