Activité 1 - Fonctionnement d’un alternateur
1.1 Constitution d’un alternateur1.2 Déplacement d’un aimant au voisinage d’une bobine
Que se passe-t-il lorsque l’aimant est immobile ? Que vaut la tension aux bornes de la bobine ? La lampe ne brille pas et la tension aux bornes de la bobine est nulle.
Que se passe-t-il lorsqu’on déplace l’aimant proche de la bobine ? Lorsqu’on déplace l’aimant, la lampe s’allume par moment et une tension apparaît aux bornes de la bobine.
Cette tension est-elle toujours la même au cours du temps ? Cette tension varie au cours du temps.
Remarque : Une tension négative signifie que le courant circule dans le sens inverse du branchement du voltmètre.
Conclusion : On obtient une tension électrique en déplaçant un aimant au voisinage d’une bobine. Cette tension n’est pas continue, mais variable au cours du temps. (Elle change.)
1.3 Déplacement de l’aimant dans l’alternateur
Comment un alternateur produit-t-il constamment une tension électrique ? Que peut-on dire de cette tension ? Un alternateur produit une tension variable dans le temps grâce à la rotation de l’aimant près de la bobine.
1.4 Alimentation d’une lampe avec un alternateur
Pour alimenter un dipôle, l’alternateur doit être branché comme un générateur dont les deux bornes sont les deux bornes de la bobine.
Aimant Galet (disque de roulement)
Enroulement de fil de cuivre
Un alternateur est constitué d’un aimant (rotor) qui tourne à l’intérieur (ou proche) d’une bobine de cuivre (stator).
Définition : On appelle bobine un enroulement de fil de cuivre (ou de tout autre conducteur électrique).
Remarque : Dans un alternateur de centrale électrique, le galet est remplacé par une turbine.
La lampe brille mais pas constamment car la tension est variable.
Alternateur
Activité 2 - Bilans énergétiques
2.1 Bilan de l’alternateurAlors sous quelle forme l’énergie arrive-t-elle à l’alternateur ? Rotation = énergie mécanique. Et sous quelle forme repart-elle ? On veut de l’électricité, donc électrique.
L’énergie mécanique (de rotation de l’aimant) reçue par l’alternateur est convertie en énergie électrique (tension variable).
2.2 Bilan des centrales électriques a) Centrale éolienne
b) Centrale hydroélectrique
c) Centrale thermique
d) Centrale nucléaire
Pertes d’énergie
Energie électrique Energie
mécanique
turbine alternateur Réseau
électrique Energie
Thermique (chaleur) Frottements, pertes
magnétiques… C’est de l’énergie qu’on ne peut pas récupérer…
Pertes d’énergie
Energie électrique Energie
mécanique
Energie
Thermique (chaleur)
turbine alternateur Réseau
électrique vent
Energie mécanique
Pertes d’énergie
Energie électrique Energie
mécanique
Energie
Thermique (chaleur) Energie
mécanique
turbine alternateur Réseau
électrique Courant
d’eau
Pertes d’énergie
Energie électrique Energie
mécanique
Energie
Thermique (chaleur) Energie
mécanique
turbine alternateur Réseau
électrique Chaudière
Combustion de fossile
Energie thermique
Pertes d’énergie
Energie
Thermique (chaleur)
Pertes d’énergie
Energie électrique Energie
mécanique
Energie
Thermique (chaleur) Energie
mécanique Energie
thermique
turbine alternateur Réseau
électrique Chaudière
Réacteur nucléaire
Energie
nucléaire Pertes
d’énergie Energie
Thermique (chaleur)
