Transformateur

Un transformateur est une machine électrique statique qui transfère de l’énergie entre deux circuits par induction magnétique, en modifiant la tension et le courant tout en conservant la fréquence. Le rendement des transformateurs de distribution est très élevé.

Symbole électrique normalisé

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Types de transformateurs et usages

La loi du transformateur : rapport de transformation

Le rapport de transformation m = U2 / U1 = N2 / N1 lie les tensions et le nombre de spires de chaque enroulement. La conservation de la puissance (au rendement près) implique que si la tension est divisée par m, le courant est multiplié par m : I2 / I1 ≈ N1 / N2. Un transformateur abaisseur (m < 1) augmente donc le courant côté secondaire.

Cas particulier : la salle de bain

La NF C 15-100 n’autorise, dans les volumes 0 et 1 de la salle de bain, que des matériels alimentés en très basse tension de sécurité (TBTS) limitée à 12 V AC ou 30 V DC, la source étant installée en dehors des volumes 0, 1, 2 et du volume caché. Ces circuits sont alimentés par un transformateur de sécurité dont le secondaire n’est relié ni au neutre ni à la terre, ce qui limite fortement le risque d’électrisation.

Une prise pour rasoir alimentée par un transformateur de séparation 230 V/230 V est autorisée en volume 2 et hors volume (guide Hager NF C 15-100).

Questions fréquentes sur le transformateur

Peut-on brancher un appareil 110 V américain sur le réseau français avec un simple adaptateur de prise ?

Non. Un adaptateur de prise ne modifie pas la tension : brancher un appareil 110 V sur 230 V sans transformateur abaisseur provoque sa destruction immédiate et un risque d’incendie. Il faut un transformateur abaisseur 230 V / 110 V d’une puissance au moins égale à celle de l’appareil. Seuls les appareils marqués « 100-240 V » disposent d’une alimentation universelle et n’ont besoin que d’un adaptateur mécanique.

Quelle est la différence entre un transformateur d’isolement et un transformateur abaisseur ?

Le transformateur d’isolement a un rapport 1:1 (même tension entrée et sortie) : son rôle n’est pas de modifier la tension mais de briser la continuité galvanique entre le réseau et le circuit alimenté, ce qui réduit le risque de choc si une personne touche un conducteur du secondaire et la terre simultanément. Le transformateur abaisseur, lui, réduit la tension (230 V → 24 V par exemple) mais peut ou non être isolant selon sa conception.

Pourquoi un transformateur bourdonne-t-il ?

Le bourdonnement provient de la magnétostriction : le noyau magnétique se déforme légèrement à chaque cycle de 50 Hz, générant des vibrations mécaniques à 100 Hz (double de la fréquence réseau). Un bourdonnement inhabituel ou amplifié peut signaler un desserrage mécanique des tôles, une saturation du noyau par surcharge, ou des harmoniques de courant injectés par des appareils à variation de vitesse sur le même circuit.