CME 7 : COMMENT LENERGIE ELECTRIQUE EST-ELLE DISTRIBUEE A LENTREPRISE ?

Octobre 2012

Squence N1 : Quel est le rle dun transformateur ?

Niveau : Cycle terminale Bac Pro

Capacits :

- Mettre en vidence exprimentalement le rle dabaisseur ou dlvateur de tension dun

transformateur.

Connaissances :

- Connatre le rle dun transformateur.

Dure envisage : 2 heures (1 sance)

Droulement de la sance :

1/ Investigation (rle du transformateur)

2/ A retenir :

Abaisseur ; lvateur de tension

3/ Applications :

- Transport lectrique ; fonctionnement dune centrale lectrique (vido)

- Utilisation du transformateur vie courante.

Symbole :

Schma du montage

1/ Investigation :

Problmatique : (45)

Le Iphone 5 fonctionne avec un chargeur de batterie. Il est indiqu 5V

output sur le chargeur. Pourtant, le chargeur est reli au secteur 230 V.

Comment est-ce possible ?

- Formulation hypothses des lves

- Mise en commun

- Hypothses retenues

- Protocole exprimental

- Validation des hypothses

Protocole de secours :

1) Vous disposez dun transformateur dmontable.

De combien de bobines est-il constitu ?

Le nombre de spires est-il le mme dans chaque bobine ?

2) On dispose dun transformateur, de deux voltmtres, dun interrupteur, dun gnrateur de tension et de fils

de connexion.

Raliser le montage permettant de transformer la tension de 12 V en une tension de 6 V.

Relever la tension dentre = .

Relever la tension de sortie = .

Relever = ..

Relever = ..

Remarque : Deux possibilits de montage : montage abaisseur de tension ou montage lvateur de tension.

Lequel avez-vous ralis ? Comparer les rapports 1

2

UU

et 1

2

n

n

Rpondre la problmatique.

1U

2U

1n

2n

2/ A retenir : (10)

Le transformateur est un appareil fonctionnant en courant alternatif. Il est constitu de deux parties

Un circuit primaire (n1 spires) et un circuit secondaire (n2 spires).

Il existe une relation entre les tensions des deux circuits et leur nombre de spires :

U2U1

=

n2

n1 : Rapport de transformation.

Si le rapport est suprieur 1, le transformateur est un lvateur de tension.

Si le rapport est infrieur 1, le transformateur est un abaisseur de tension.

Remarque :

Puissance apparente dun transformateur

Lorsque que le transformateur est en charge, le produit S= U1 x I1= U2 x I2 est appele puissance apparente. S sexprime en V.A

Les intensits observes au primaire et au secondaire sont dans le rapport inverse des

tensions. On a alors : n2

n1=

2

1

II

Application : (10)

Plaque signaltique dun transformateur

Observons la plaque signaltique dun transformateur :

Ce transformateur est-il un abaisseur ou un lvateur de tension ?

Quelle est la tension nominale du primaire ?..................................

Quelle est la tension nominale en charge du secondaire ? .

Quelle est la puissance apparente ? .

Dterminer le rapport de transformation.

TRANSFORMATEUR MONOPHASE

S= 1kVA

PRI : 230 V 50Hz

SEC : 130 V

3/ Transport de lnergie lectrique : (30)

a/ Vido sur le transport de llectricit

http://www.dailymotion.com/video/xg1myf_les-chemins-de-l-electricite_tech

- Principe gnral de fabrication de llectricit

- Principe gnral pour le transport sur les lignes HT ; MT

- Enfouissement des lignes (donner un autre de grandeur aux lves)

b/ Texte : de la centrale lectrique la maison

La France est le deuxime producteur dlectricit de lUnion Europenne, aprs lAllemagne, avec 574,6

TWh. produit en 2006. Cette production est assure par le nuclaire 78,3%. Les nergies renouvelables

nentrent que pour 11,8 % dans cette fabrication (pour lessentiel de lhydraulique hauteur de 10,6 %). La

part de lolien est de 0,4 %.

Les centrales thermiques classiques sont la 3me source de production d'lectricit en France, reprsentant

environ 10% de l'lectricit totale.

Un rseau lectrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'nergie lectrique des

centres de production vers les consommateurs d'lectricit.

Il est constitu de lignes lectriques exploites diffrents niveaux de tension, connectes entre elles dans

des postes lectriques. Les postes lectriques permettent de rpartir l'lectricit et de la faire passer d'une

tension l'autre grce aux transformateurs.

En vous aidant du texte ci-dessus et de la vido prcdente, complter les rectangles ci-dessous.