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Vidéo de question : Déterminer le courant de sortie d’un transformateur Physique

Un transformateur 100% efficace a une différence de potentiel d’entrée de 20 V et un courant d’entrée de 4 A. Si sa différence de potentiel de sortie est de 40 V, quel est son courant de sortie ?

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Transcription de vidéo

Un transformateur 100 pour 100 efficace a une différence de potentiel d’entrée de 20 volts et un courant d’entrée de quatre ampères. Si sa différence de potentiel de sortie est de 40 volts, quel est son courant de sortie ?

Alors, dans cette question, nous avons un transformateur. Et la première chose qu’on nous dit à propos de ce transformateur est qu’il est efficace à 100 pour 100. Si quelque chose est efficace à 100 pour 100, alors aucune énergie n’est dissipée. En d’autres termes, toute l’énergie mise dans un composant efficace à 100 pour 100 ressort comme énergie utile.

En d’autres termes, l’énergie n’est pas perdue sous forme de chaleur, de son ou quelque chose comme ça. Donc, dans ce cas, nous avons un transformateur efficace à 100 pour 100. Dans un transformateur, nous mettons de l’énergie électrique, car essentiellement un transformateur est constitué de deux bobines autour d’un noyau de fer. Maintenant, les bobines transportent un courant électrique, et donc nous mettons de l’énergie électrique à travers la bobine d’entrée.

Et s’il est efficace à 100 pour 100, toute cette énergie passe également dans la bobine de sortie, sous forme d’énergie électrique. Donc, encore une fois, ce transformateur ne dissipe aucune énergie en chaleur ou ne bourdonne pas en gaspillant l’énergie sous forme de son ou quelque chose du genre. Alors, ceci est une information utile car nous pouvons nous rappeler que la puissance est définie comme le taux de transfert d’énergie, ou l’énergie transférée par unité de temps.

Maintenant, dans un transformateur efficace à 100 pour 100, nous avons dit qu’aucune énergie n’était dissipée. Par conséquent, chaque seconde, toute l’énergie que nous mettons dans la bobine d’entrée passe également de la bobine de sortie. Donc, si l’énergie qui entre est égale à l’énergie qui sort, alors naturellement l’énergie qui entre par seconde doit être égale à l’énergie qui sort par seconde également.

Par conséquent, nous pouvons également faire l’affirmation suivante : la puissance que nous mettons est égale à la puissance qui sort. Et l’important est que nous puissions relier cette puissance à la différence de potentiel et au courant des bobines d’entrée et de sortie. Nous pouvons rappeler que la puissance est donnée comme la différence de potentiel multipliée par le courant.

Ainsi, pour la bobine d’entrée, on peut dire que la puissance d’entrée est égale à la différence de potentiel d’entrée multipliée par le courant d’entrée. Et nous pourrions dire la même chose pour la puissance de sortie, qui est égale à la différence de potentiel de sortie multipliée par le courant de sortie. Mais comme nous l’avons déjà dit, la puissance d’entrée est égale à la puissance de sortie.

Nous disons donc que la puissance d’entrée est égale à la puissance de sortie. Maintenant, à ce stade, nous pouvons voir que dans notre question on nous a donné les valeurs de la différence de potentiel d’entrée, du courant d’entrée et de la différence de potentiel de sortie. Et on nous a demandé de trouver le courant de sortie. Nous devons donc prendre cette équation et la réorganiser pour trouver le courant de sortie.

Nous le faisons en divisant les deux côtés de l’équation par la différence de potentiel de sortie. De cette façon, la différence de potentiel de sortie s’annule sur le côté droit, et il ne nous reste plus que le courant de sortie. Cela signifie que nous avons maintenant une expression pour le courant de sortie.

Le courant de sortie est égal à la différence de potentiel d’entrée divisée par la différence de potentiel de sortie, et nous multiplions cette fraction par le courant d’entrée. Maintenant, nous avons toutes les grandeurs sur le côté droit de l’équation qui nous sont données dans la question. Nous avons donc juste besoin d’insérer ces valeurs.

Nous disons que le courant de sortie est égal à la différence de potentiel d’entrée, 20 volts, divisé par la différence de potentiel de sortie, 40 volts, multiplié par le courant d’entrée, quatre ampères. Le calcul de cette fraction nous amène ensuite à une réponse de deux ampères. Par conséquent, le courant de sortie du transformateur est de deux ampères.

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