Types de courant et de tension (1)
On retrouve dans l'industrie divers types de courant. Chacun d'eux a ses :
• utilités ;
• avantages ;
• inconvénients.
La différence principale entre les divers types de courant se situe sur le plan du mode de production.
Vous verrez, dans cette étude :
• le courant alternatif monophasé ;
• le courant alternatif triphasé ;
• le courant continu.
Le courant alternatif, comme son nom l'indique, signifie que le sens du courant varie dans le circuit.
La figure suivante nous montre la forme la plus utilisée du courant alternatif :
- soit l'onde sinusoïdale ;
- les ondes carrées et triangulaires.
Il importe de connaître quelques éléments concernant l'onde sinusoïdale, telles la période, la fréquence, la tension crête, la tension crête-à-crête et la tension efficace.
Ondes alternatives :
La période et la fréquence sont des valeurs très liées.
La période se défini comme étant le temps que prend une onde alternative pour effectuer un cycle complet.
La période est identifiée par la lettre T. Elle se mesure en secondes. La figure suivante présente un exemple d'une onde ayant une période de 0,5 seconde.
Période et fréquence :
La fréquence, qu'on identifie par la lettre f, est obtenue en comptant le nombre de périodes qu'une onde alternative peut effectuer en une seconde.
Cette valeur se calcul donc en périodes par seconde qu'on appelle hertz (Hz). La fréquence de l'onde de la figure ci-dessus est de 2 Hz, c'est-à-dire qu'elle effectue deux périodes dans une seconde.
Il existe une relation simple entre la période et la fréquence.
f = 1/T
Avec : f = fréquence et T = période
Si on vérifie avec l'onde de la figure ci-dessus, on observe que la fréquence est de 2 Hz et que la période est égale à 0,5 s.
f = 1/T
f = 1/0,5 s = 2 Hz
La fréquence
:
Avant la guerre, la
production d'électricité s'est développée
dans la plus parfaite anarchie avec des fréquences
de 15, 25, 412/3, 50 et 52 Hz.
Elle a été unifiée après la guerre
à 50 Hz en Europe et 60 Hz en
Amérique.
On peut mesurer la tension d'une onde alternative (figure suivante) de trois façons : tension crête, tension crête-à-crête et tension efficace.
Tension alternative :
La tension crête est définie comme étant la valeur de tension entre la symétrie de l'onde (généralement 0 V) et le maximum de l'onde.
La tension crête-à-crête est le double de la tension crête, car elle se mesure entre le maximum et le minimum de l'onde.
La tension efficace, contrairement aux deux autres, ne peut s'évaluer en observant l'onde. Elle est cependant la plus souvent utilisée dans l'industrie et dans le public en général.
Plusieurs instruments de mesure alternative évaluent la tension efficace. Elle peut être considérée comme étant l'équivalent de l'onde alternative en tension continue.
On calcule la tension efficace en multipliant la tension crête par la constante 0,707.
(onde sinusoïdale seulement)
Ou encore
Exemple
:
On sait qu'EDF fournit,
dans nos maisons, une tension efficace de 220 V
avec une fréquence de 50 Hz. Quelles sont,
dans ce cas, la période et la tension
crête-à-crête ?
Solution :
Calcul de la période :
Calcul de la tension crête-à-crête. On commence par calculer la tension crête :
Ucrête =
Ucrête =
On calcule ensuite la tension crête-à-crête.
Ucrête-à-crête = 2 Ucrête.
Ucrête-à-crête = 2 x 311 V = 622 V.
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