TP3 : Induction électromagnétique et le transformateur

TP3 : Induction électromagnétique et le transformateur

Le but lors de ce Tp est dans un premier temps de vérifier la loi de Faraday et dans un second temps d’étudier expérimentalement un transformateur électrique.

1. Manipulation : deux solénoïdes couplés par induction :

Le but de cette manipulation est de vérifier la loi de Faraday. Pour ce faire nous nous sommes muni d’un générateur basses fréquences, de 2 solénoïdes qui sont entrelacés entre eux, un oscilloscope et d’une résistance d’environ 50 ohm et on réalise le montage suivant :

[pic 1]

  Résultats obtenus :

1)tension=3V et f= 3865 Hz

[pic 2]

Les observations qualitatives sont compatibles avec la loi de Faraday car la dérivée de la pente négative est  .[pic 3]

[pic 4][pic 5]

Les tensions U1 et U2 sont proportionnelles. L’amplitude varie en fonction de l’intensité.

Théoriquement U2==79178,9mV[pic 6]

II-Manipulation : Étude d’un transformateur :

Dans cette seconde partie de TP on étudie un transformateur électrique.

On réalise le montage suivant :

[pic 7]

Résultats obtenus :

[pic 8]

On remarque en observant la courbe que les tensions efficaces U1 et U2 sont proportionnelles entre elles , de plus nous avons  et d’après la courbe a=0,4722 on a un rapport d’environ 0,5 ce qui est proche du modèle idéal.[pic 9]

 On réalise le même montage avec le noyau du transformateur ouvert :

[pic 10]

On remarque que les tensions efficaces U1 et U2 sont également proportionnelles entre elles en revanches ici a=0,1988 ce qui s’éloigne du modèle du transformateur idéal.

On réalise dans un second temps le montage suivant d’un transformateur en charge :

[pic 11]

Ici R=5,2 ohms

Résultats obtenus :

[pic 12]

On remarque que les deux tensions sont proportionnelles, la valeur de a=0,2045 ce qui est différent du modèle du transformateur idéal.

On ajoute à présent un multimètre pour mesurer l’intensité efficace I2 et nous obtenons :

[pic 13]

On remarque que les intensités I1 et I2 sont proportionnelles entre elles, les résultats sont cohérents au modèle de transformateur idéal en utilisant la loi de transformation des intensités :

= (rapport de transformation)[pic 14]

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