CHAPITRE 1 : Produire de l’électricité

Objectifs :

- Découvrir le fonctionnement des centrales électriques.

- Définir les énergies renouvelables et les énergies non renouvelables.

- Expérimenter le principe de fonctionnement d’un alternateur.

Introduction

Dans la deuxième moitié du XIXe siècle, l’électricité est un phénomène étudié dans de nombreux laboratoires mais qui n’a pas encore sa place dans les chaumières. Toutefois, en 1879, la grande aventure électrique va commencer avec la mise au point d’un petit objet : l’ampoule à incandescence. Mise au point par Joseph Swan et améliorée par Thomas Edison, elle offre une alternative aux lampes à pétrole ou à gaz. Toutefois, pour la faire fonctionner, il faut alimenter les foyers en électricité.

Thomas Edison, alors président et fondateur d’ Edison General Electric (qui deviendra ensuite General Electric) mise sur les sources de courant continu et commence à alimenter les premiers foyers. Toutefois, Nikola Tesla, ingénieur autrichien travaillant chez Edison met au point un système révolutionnaire qui permet d’acheminer de l’électricité à grande distance avec peu de pertes. Edison s’y oppose et Tesla démissionne pour s’associer à George Westinghouse. S’en suit alors la « guerre des courant » qui sera finalement remportée par le courant alternatif de Tesla. C’est aujourd’hui ce dernier qui alimente nos maisons.

I. Produire de l'électricité industrielle

1. Énergies renouvelables et non renouvelables

Une énergie renouvelable est une énergie dont la source se renouvèle à l'infini (Soleil, vent, force hydraulique).

Une énergie non renouvelable est une énergie dont la source peut s'épuiser (charbon, gaz, pétrole, uranium).

2. Les différentes centrales électriques

On dénombre plusieurs types de centrales électriques :

- centrale nucléaire (uranium).

- centrale thermique (gaz, charbon)

- centrale hydroélectrique (barrage, éolienne marémotrice).

II. L'alternateur

1. Principe de fonctionnement

Le point commun de toutes les centrales électrique est la présence d'un alternateur, ce dernier étant un générateur de courant alternatif.

L'alternateur est composé de deux éléments : un aimant et une bobine, l'un est statique (stator) et l'autre en mouvement (rotor). Le mouvement d'un aimant au voisinage d'une bobine entraîne la formation d'un courant électrique : il s'agit du phénomène d'induction électromagnétique.

2. Les transformations d'énergie

L'alternateur convertit l'énergie mécanique (eau, air, vapeur) en énergie électrique.

Une partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur (on parle d'effet Joule).

Diagramme énergétique alternateur

Un petit quiz pour appliquer le cours

Fiche de Cours

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