Consommation et production d’électricité
I. Consommation d’électricité en France :II. Transformer l’énergie mécanique en énergie électrique : principe de l’alternateur
1. Expérience :
On fait tourner un aimant droit devant une bobine. On visualise la tension éléctrique aux bornes de la bobine grâce à un oscilloscope.
Observations :
Conclusion :
L’ensemble aimant tournant - bobine est appelé alternateur.
Quelle conversion d’énergie est réalisée par un alternateur ?
2. Alternateur : de la dynamo de vélo à l’alternateur industriel
Source : Alstom/EDF
Nommer les éléments A,B et C :
A : B : C :
III. Document : différents types de centrales électriques La centrale hydroélectrique
L’éolienne
Centrale thermique classique :
Centrale thermique nucléaire :
1. Comment s’appelle l’organe responsable de la rotation de l’axe de l’alternateur ?
2. Compléter les diagrammes représentant les chaines énergétiques correspondant aux différentes centrales :
Centrale hydroélectrique
Réacteur
Eolienne
Centrale thermique classique
Centrale thermique nucléaire
3. Quel est le rôle du condenseur dans une centrale thermique ? Justifier le fait que ces centrales sont installées aux bords de cours d’eau importants et qu’éventuellement elles comportent des tours de refroidissement. Pourquoi ces tours sont-elles aussi appelées « tours de pluie »
4. Quelle est la différence essentielle entre les centrales thermiques classiques et les centrales thermiques nucléaires ?
5. Quels sont les combustibles utilisables dans les centrales thermiques classiques ? Ecrire la combustion du gaz naturel (méthane de formule brute CH4) dans le dioxygène.
Justifier la présence d’une cheminée dans une centrale thermique classique.
6. Dans le cœur du réacteur d’une centrale nucléaire, il y a fission de noyaux d’uranium. Cette réaction nucléaire produit des noyaux radioactifs qui émettent des rayonnements dangereux.
Pour éviter que la centrale ne s’emballe on utilise des barres de contrôles qui modèrent la réaction, comme nous le verrons plus tard. Ces barres de contrôle peuvent arrêter instantanément les réactions nucléaires qui se produisent lorsqu’on les « plonge » dans le cœur du réacteur, entre les barres de combustible nucléaire.
La réaction de fission dégage beaucoup de chaleur. Celle-ci est évacuée par de l’eau qui baigne l’ensemble du réacteur.
Dans les centrales françaises, ce n’est pas cette même eau, sous forme de vapeur, qui entraîne les turbines ; l’eau de ce circuit primaire donne sa chaleur à de l’eau qui circule dans un circuit secondaire.
Cet échange de chaleur se fait dans l’échangeur.
