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Types de courant et de tension (2)

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1. Tension ou courant triphasé

L'onde triphasée (figure suivante) est grandement utilisée en industrie pour le fonctionnement des moteurs qui nécessitent une grande puissance.

Ce type d'onde est composé de trois ondes alternatives identiques, ayant la même fréquence et la même valeur (tension ou courant) et décalées de 1/3 de période l'une par rapport à l'autre.

Ce décalage, que l'on appelle déphasage, se mesure en degré. Une période complète équivaut à 360 degrés.

Ainsi, on peut dire que le déphasage entre les trois ondes alternatives est de 120°.

Onde triphasée :

2. Mode de production des ondes alternatives

Les ondes alternatives sont généralement le résultat de la transformation de l'énergie mécanique grâce à une turbine et une génératrice électrique.

L'eau, que ce soit sous forme de liquide ou de vapeur, est le principal élément utilisé pour actionner la turbine qui fait fonctionner la génératrice.

La figure suivante présente les divers types de centrale de production d'électricité, classés par grandes familles.

Types de centrale électrique :

a. La première grande famille, centrales hydroélectriques

Elles utilisent l'énergie créée par le mouvement de l'eau pour produire l'électricité. La popularité de ce type de centrale est très grande, surtout dans les Alpes, en raison de ses coûts de fonctionnement relativement bas, de son faible taux de pollution (sauf lors de la mise en chantier) et de la disponibilité de la matière première.

b. La deuxième famille, centrales thermiques

Elles utilisent aussi l'eau pour actionner ses turbines. Cependant, c'est sous forme de vapeur qu'on emploie l'eau. En effet, on transforme l'eau en vapeur au moyen de la chaleur produite en brûlant soit du pétrole, du charbon ou du gaz naturel, en utilisant la fission de l'atome (réacteur nucléaire) ou en concentrant les rayons du soleil à l'aide de miroirs.

c. La dernière grande famille de centrales utilise

Elles utilisent le vent pour faire tourner la génératrice. Il n'y a pas, dans ce cas, de turbine. Celle-ci est remplacée par d'immenses pales qui tournent sous l'action d'un vent suffisamment fort.

La figure suivante nous montre une augmentation constante de la consommation d'électricité.

Consommation mondiale d'électricité :

3. Courant continu

Le courant continu est produit par :

- une pile ;

- ou du courant alternatif qu'on transforme à l'aide d'un redresseur.

La pile électrique utilise une réaction chimique pour produire l'électricité.

Elle se compose de trois éléments principaux, soit deux électrodes et l'électrolyte (figure ci-dessous).

Pile carbone et zinc :

C'est le déplacement des ions positifs et négatifs qui crée le courant électrique constant.

La méthode de production de courant continu la plus utilisée est le redressement d'une onde alternative.

En effet, il est plus facile et moins dispendieux de transformer le courant alternatif pour produire du courant continu que d'utiliser des piles.

4. Résumé sur les types de courant et de tension

A la suite de cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

- La période (T) est le temps que prend un onde alternative pour effectuer un cycle complet.

- La fréquence (f) est le nombre de périodes qu'une onde alternative effectue en une seconde.

- f (Hz) =

- La tension crête est la valeur entre la symétrie de l'onde et le maximum de celle-ci.

- La tension crête-à-crête est le double de la tension crête.

- La tension efficace équivaut à 0,707 de la tension crête.

- Le déphasage entre les ondes d'un système triphasé est de 120°, ou 1/3 de période.

- Le courant continu est produit à l'aide d'une pile ou par le redressement d'une onde alternative.