Courant alternatif

Quelques expériences

Laimant attire le clou

La boussole à comme propriété d’indiquer le nord terrestre.
L'aiguille aimantée est soumise aux forces du champ magnétique terrestre créé par les courants électriques qui circulent à l'intérieur du globe.

Sous l’action d’un aimant, la boussole s’oriente de manière à opposé son pôle sud au pôle nord de l’aimant.

Les pôles de même nature se repoussent et les pôles opposés s’attirent.

La limaille de fer prend une forme particulière à l’approche d’un aimant. Ceci montre que le champ magnétique crée par l’aimant a une certaine forme et certaine orientation.

Les aimants sont des matériaux ferromagnétiques. Ils ont la propriété de s'attirer ou de se repousser entre eux et d'attirer des objets en fer, en cobalt ou en nickel.

Les substances attirées par un aimant sont des substances magnétiques.

L’induction magnétique

L'aiguille du milliampèremètre indique le 0 quand l'aimant immobile. Elle oscille dans un sens à l'approche de l'aimant, puis dans un autre à son éloignement. Les variations de l'aiguille du milliampèremètre sont du à la présence d'un courant électrique dans la bobine. C'est un courant induit.
L'oscilloscope montre un changement de sens et de signe du courant électrique.

Le courant alternatif

Tension périodique

a) Une tension (ou toute autre grandeur) est périodique quand elle se reproduit identique à elle-même à intervalles de temps réguliers.

L’alternateur de bicyclette produit une tension périodique.

b) La période est le plus petit intervalle de temps au bout duquel la tension se reproduit identique à elle-même. La période est notée T et elle s’exprime en seconde (s).

c) La fréquence est l’inverse de la période. Elle représente le nombre de périodes par seconde. La fréquence est notée f, elle s’exprime en hertz (Hz) et est définie par la relation : f = 1/T

d) Exemples de tensions périodiques : un générateur de fonctions (GBF) délivre un signal sinusoïdal, carré, triangle ou en dents de scie.

La première courbe représente une tension alternative sinusoïdale.
Les valeurs de cette tension varient entre –Umax et +Umax. C’est la valeur obtenue par l’oscilloscope.
C’est la valeur maximale de la tension appelée aussi tension de crête.
Lorsque cette tension est mesurée à l’aide d’un voltmètre, on obtient une valeur inférieure, qui est la valeur efficace de la tension
La valeur efficace U est liée à la valeur maximale par la relation : U √2 = Umax.

La valeur efficace d’une tension u(t) variable au cours du temps est égale à la valeur U de la tension continue qui générerait la même énergie thermique dans le même conducteur ohmique pendant le même temps que cette tension variable.

Un courant est dit alternatif lorsqu'il circule alternativement dans une direction puis dans l'autre à intervalles réguliers appelés cycles. Il est produit par la rotation d'un alternateur. C'est le cas par exemple dans les centrales électriques.

L'électricité est produite grâce à une turbine et un alternateur.

1/ La rotation de la turbine. Une énergie en mouvement (eau) ou sous pression (vapeur d'eau) fait tourner une turbine.
2/ La rotation du rotor de l'alternateur. La turbine fait tourner l'axe sur lequel est fixé le rotor de l'alternateur, composé d'une série d'électroaimants.
3/ La production d'électricité: L'interaction entre les électroaimants mobiles du rotor et les bobines de fils de cuivre fixes qui composent le stator de l'alternateur produit un courant électrique.
4/ La consommation d'électricité: L'électricité est consommée au moment même où elle est produite car elle ne se stocke pas.

Les moyens de production d’électricité

Il en existe plusieurs qui fonctionnent tous à partir du déplacement des électrons.

La seule différence c’est l’énergie utilisée, renouvelable ou non.