Le rôle du noyau du transformateur
Le réel transformateur Le noyau fonctionne en courant alternatif, et les pertes de puissance se produisent non seulement dans la résistance de la bobine, mais aussi dans le noyau magnétisé par ce courant. Ces pertes dans le noyau de fer sont généralement appelées « pertes fer ». Elles sont dues à deux phénomènes : les « pertes par hystérésis » et les « pertes par courants de Foucault ». Les pertes par hystérésis sont causées par le phénomène d'hystérésis lors du processus de magnétisation du noyau. L'importance de ces pertes est proportionnelle à la surface délimitée par la boucle d'hystérésis du matériau. La boucle d'hystérésis de l'acier au silicium étant étroite, les pertes par hystérésis du noyau d'un transformateur en acier au silicium sont faibles, ce qui permet de réduire considérablement la génération de chaleur.
L'acier au silicium présentant les avantages mentionnés ci-dessus, pourquoi ne pas utiliser une pièce entière comme noyau de fer, transformée ensuite en feuilles ? En effet, le noyau en feuilles permet de réduire un autre type de pertes fer : les pertes par courants de Foucault.
Lorsqu'un transformateur fonctionne, un courant alternatif circule dans la bobine, et le flux magnétique qu'il génère est lui aussi alternatif. Cette variation de flux magnétique induit un courant dans le noyau de fer. Ce courant induit circule dans un plan perpendiculaire à la direction du flux magnétique ; on l'appelle donc courant de Foucault. Les pertes par courants de Foucault contribuent également à l'échauffement du noyau.
Afin de réduire les pertes par courants de Foucault, le noyau du transformateur est empilé avec des feuilles d'acier au silicium isolées les unes des autres, de sorte que les courants de Foucault traversent une section transversale plus petite dans un circuit long et étroit pour augmenter la résistance sur les chemins des courants de Foucault ; en même temps, le silicium contenu dans l'acier au silicium confère à l'acier au silicium une résistivité accrue qui contribue également à réduire les courants de Foucault.
