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Problème 2

Un transformateur idéal possède NpN_p spires au primaire et NsN_s au secondaire; le primaire est relié à une source alternative de tension efficace VpV_p. Le secondaire alimente une résistance pure RLR_L parcourue par le courant efficace IsI_s. Déterminer la tension secondaire, le courant primaire efficace, la puissance reçue et le rapport de tension. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.
VpIp=VsIs,Ip=IsNsNpV_pI_p=V_sI_s,\qquad I_p=I_s\frac{N_s}{N_p}
problems.proof.analysis

Le transformateur idéal est sans pertes, donc les puissances apparentes d'entrée et de sortie sont égales; la substitution du rapport de tension donne IpI_p. Ce résultat découle du modèle physique choisi et des conditions initiales données; la convention de signe doit rester cohérente. Le contrôle des dimensions permet de repérer une erreur algébrique avant d’interpréter le résultat.