À quoi sert un transformateur électrique ?
Les puissantes lignes électriques qui sillonnent nos campagnes ou se déplacent discrètement sous les rues des villes transportent l’électricité à très haute tension des centrales électriques vers nos maisons. Il n’est pas rare qu’une ligne électrique soit de 400 000 à 750 000 volts ! Mais les appareils ménagers et équipements divers, comme l’éclairage, utilisent des tensions des milliers de fois plus petites, allant de quelques volts à 250 volts seulement. Si vous essayez d’alimenter un grille-pain, un téléviseur ou un ruban LED à partir d’un pylône électrique, il exploserait instantanément !
Il faut donc trouver un moyen de réduire l’électricité à haute tension des centrales électriques à l’électricité à basse tension utilisée par les usines, les bureaux et les maisons. L’élément qui permet de passer d’un niveau de tension électrique à un autre s’appelle le transformateur électrique. Regardons de plus près comment tout cela fonctionne.
Pourquoi utilisons-nous des tensions élevées ?
Votre première question est probablement la suivante : si nos maisons et nos bureaux utilisent des appareils nécessitant une tension de 12 à 250 volts, pourquoi le réseau électrique ne fournit-il pas simplement l’électricité à cette tension ? Pourquoi utiliser des tensions aussi élevées ? Pour expliquer cela, nous avons besoin d’en savoir un peu plus sur la façon dont l’électricité circule.
Les principes électriques
Alors que l’électricité circule le long des lignes, les électrons qui transportent son énergie agitent la structure métallique en se heurtant les uns contre les autres et créent de la chaleur sur les fils. C’est l’effet joules et c’est d’ailleurs cette propriété qui est utilisée dans la fabrication des grille-pains et tout autre appareil de chauffage électrique. Si cette chaleur n’est pas contenue, il peut en résulter la fonte des câbles électriques. Il s’avère que plus la tension électrique utilisée est élevée et plus le courant est faible, moins il y a de chaleur produite et d’énergie gaspillée lors du transport électrique. C’est pourquoi l’électricité provenant des centrales électriques est envoyée dans les fils à des tensions extrêmement élevées. Tout simplement pour économiser de l’énergie.
L'utilisation de l'énergie
Il y a aussi une autre raison pour laquelle la tension électrique est si élevée en sortant des centrales. Les usines industrielles ont des machines bien plus énergivores que tous les appareils domestiques. L’énergie utilisée par un appareil étant proportionnellement lié à la tension qu’il utilise, au lieu de fonctionner sur une tension de 12-250 volts, les machines industrielles peuvent utiliser 10.000 à 30.000 volts. Les plus petites usines et les ateliers d’usinage peuvent avoir besoin d’une tension d’environ 400 volts. En d’autres termes, les différents utilisateurs d’électricité ont besoin de tensions différentes. Il est judicieux d’expédier de l’électricité à haute tension à partir de la centrale et d’utiliser un transformateur électrique pour l’adapter à chaque utilisation.
Définition du transformateur électrique
Le transformateur est créé sur la base d’un fait électrique très simple. Lorsqu’un courant électrique traverse un fil, il génère un champ magnétique ou flux magnétique autour de lui. La force du magnétisme étant directement liée à l’intensité du courant électrique, plus l’intensité est grande plus le champ magnétique est fort. Mais il y a un autre fait assez intéressant. Lorsqu’un champ magnétique fluctue autour d’un morceau de fil, il génère un courant électrique dans ce fil. Donc, si nous mettons une deuxième bobine de fil à côté de la première, et que nous envoyons un courant électrique fluctuant dans la première bobine, nous allons créer un courant électrique dans le deuxième fil. Le courant dans la première bobine est généralement appelé courant primaire et le courant dans le deuxième fil est le courant secondaire.
Ce que nous avons fait ici, c’est passer un courant électrique dans un espace vide d’une bobine de fil à l’autre. C’est ce qu’on appelle l’induction électromagnétique. Le courant dans la première bobine induit un courant dans la deuxième bobine. C’est ce principe qui est utilisé dans la fabrication du transformateur électrique. Un transformateur électrique est donc un ensemble constitué de 2 bobines électriques. Le courant en provenance des centrales est injecté dans la bobine primaire puis est induit dans la bobine secondaire. En fonctions du nombre des enroulements de chaque bobine, un transformateur électrique peut élever la tension ou l’abaisser.
Transformateurs abaisseurs
Les bobines d’un transformateur électrique sont faites d’enroulement ou des spires. Dans le cas où la bobine primaire a un nombre de spires supérieur à la seconde, la tension délivrée par le transformateur électrique est inférieure à celle fournie par le réseau électrique. C’est le principe qui est utilisé dans les postes de transformation locale pour passer de la haute tension à la moyenne ou la basse tension (12 à 240 volts). C’est aussi le même principe qui est utilisé dans les chargeurs de batterie de nos téléphones ou le transformateur électrique pour rubans LED.
Transformateurs élévateurs
À l’inverse d’un transformateur électrique abaisseur de tension, nous avons des transformateurs élévateurs qui amplifient une basse tension en une haute tension. Ici, le nombre d’enroulements des bobines primaires est inférieur à celui du secondaire. Ces transformateurs électriques sont généralement utilisés par les centrales électriques pour élever la tension avant de la transporter sur de longues distances.
Le transformateur électrique dans votre maison
Il y a énormément de transformateurs dans des villes et des villages où l’électricité haute tension des lignes électriques est convertie en basse tension. Mais il y a aussi beaucoup de transformateurs électriques dans votre maison. Les gros appareils électriques comme les machines à laver et les lave-vaisselles utilisent des tensions relativement élevées, allant de 110 à 240 volts, mais les appareils électroniques comme les ordinateurs portables et les chargeurs pour les lecteurs MP3 et les téléphones portables utilisent des tensions relativement faibles.
Un ordinateur portable nécessite environ 15 V, un chargeur pour iPod 12 V, et un téléphone portable nécessite généralement moins de 6 V lorsque vous chargez sa batterie. Ainsi, les appareils électroniques de ce type sont équipés de petits transformateurs (souvent montés à l’extrémité du câble d’alimentation) pour convertir les 220 volts de l’alimentation domestique en une tension plus faible qu’ils peuvent utiliser.
Le transformateur électrique pour luminaire LED
L’éclairage LED est de plus en plus populaire en raison du fait que les LED sont économes en énergie et surpassent une lumière incandescente traditionnelle. Le transformateur électrique qui va vous permettre d’adapter le courant et la tension au besoin de votre appareil d’éclairage sans rencontrer des problèmes. Plusieurs types de transformateurs pour luminaire LED existent.
Le transformateur 220V 12V transforme les 220 volts de la prise électrique en 12 V utilisables sans risque pour vos luminaires. Il est parfaitement adapté pour alimenter les rubans LED 12V notamment. Quant au transformateur 220V 24V, la tension fournie par le réseau de distribution sera adaptée aux appareils nécessitant une tension d’alimentation de 24 volts, comme le ruban LED 24V.
L’utilisation d’un transformateur électrique a plusieurs avantages. Il permet de protéger votre installation contre les courts-circuits, les surchauffes et les surcharges. Il adapte la tension au besoin énergétique de votre installation de luminaires LED pour que ceux-ci aient un fonctionnement optimal et une grande durée de vie. Avec un transformateur électrique étanche, votre installation des LED peut être faite en toute quiétude à l’extérieur et dans la salle de bain.
Le transformateur électrique dans la pratique
Le réseau électrique repose sur les pylônes et les câbles pour le transport et la distribution, mais aussi sur les transformateurs électriques pour adapter la tension à chaque utilisation. Depuis les centrales, on a une très haute tension (entre 225 000 et 400 000 volts). Celle-ci est dirigée vers les postes de transformation qui l’abaissent grâce à une puissance de transformateur élevée pour passer en moyenne tension. La moyenne tension est ensuite acheminée vers le réseau de distribution. C’est à cette étape que l’énergie est transformée en basse tension une fois de plus par le transformateur électrique.
Un transformateur électrique est une machine indispensable dans le système électrique. Pourtant son rôle ne s’arrête pas au transport et à la distribution du réseau électrique. Il y a des transformateurs qui tiennent dans la main. Tenez, le chargeur de votre portable. Tout comme le transformateur 220V 12V et le transformateur 220V 24V qui vous permettent d’alimenter vos appareils d’éclairage. Le transformateur électrique fait partie de notre quotidien.
Faites un tour dans notre boutique, choisissez un transformateur électrique et des luminaires LED selon votre besoin et donnez des couleurs à votre maison.
Nos suggestions de transformateur électrique.
Vous avez un projet d'éclairage ou besoin de conseils ?
