a) Si on utilise pour élever la tension un transformateur normal (avec isolation entre le primaire et le secondaire), quelle sera la puissance nominale de celui-ci ?

2000 VA

En effet, 1200 / 0.6 = 2000 VA

b) Si on utilise pour élever la tension un transformateur normal monophasé, mais en connectant son secondaire au primaire de façon à constituer le secondaire d'un autotransformateur éleveur de tension, quelle sera la tension primaire nominale du transformateur normal qu’il faut se procurer ?

230 V

En effet, un des enroulements du transformateur initial sera connecté directement au réseau, tandis que le secondaire de l'autotransformateur sera constitué de la mise en série des deux enroulements initiaux. L'enroulement connecté au réseau aura une tension nominale de 230 V.

L'autre enroulement du transformateur initial doit avoir une tension de 460 - 230 = 230 V. Le transformateur initial est donc un transformateur 230 V / 230 V . Quel que soit celui de ses enroulements que l'on appelle le primaire, sa tension nominale sera nécessairement de 230 V.

c) Quelle sera la tension secondaire nominale du transformateur normal qu'il faut se procurer pour effectuer le montage de la sous-question b) ?

230 V

Voir le raisonnement fait pour répondre à la sous-question précédente.

d) Quelle sera la puissance nominale du transformateur normal qu’il faut se procurer pour effectuer le montage de la sous-question b)

1000 VA

En effet, le courant nominal de l'enroulement initial qui n'est parcouru que par le courant de la charge est de 2000 / 460 A. Mais la tension nominale de cet enroulement n'est que de 230 V. Sa puissance nominale est donc de 230 x (2000 / 460) = 1000 VA .

Note : on peut aussi raisonner sur le primaire. Le courant primaire de l'autotransformateur est de 2 x (2000 / 460 ) A . Cependant, la partie commune au primaire et au secondaire de l'autotransformateur n'est pas parcourue uniquement par ce courant, mais aussi par le courant secondaire, qui circule en sens inverse. Le courant qui traverse la partie commune est donc seulement de 2 x (2000 / 460) - (2000/460) = 2000 / 460 A.

Multipliant ce courant par la tension primaire du transformateur initial, on obtient une puissance nominale de 230 x (2000 / 460) VA .

e) Quels sont les avantages et les inconvénients de la solution proposée à la sous-question b) ?

La solution b se contente d'un transformateur moins puissant, donc moins coûteux, moins lourd et moins encombrant . Par contre, elle n'assure pas l'isolation galvanique entre la charge et le secteur, de sorte que l'on a moins de souplesse pour l'utilisation de la tension secondaire et que le danger (pour les personnes comme pour le matériel) est plus grand.