CH 17: PRODUCTION DE L’ELECTRICITE

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1 CH 17: PRODUCTION DE L’ELECTRICITE
Exercices: 6,7,8,9,11et 12 p ED et FM pages Objectifs *Produire une tension par déplacement d'un aimant dans une bobine. *Connaître le principe de la production de tensions alternatives. *Les transformateurs: Rôles et emplois. * Redressement d'une tension alternative: De l'alternatif au continu. Les exercices du livre « sais-tu l’essentiel ? »de chaque cours sont à faire automatiquement au brouillon pendant toute l’année. Tous les schémas électriques doivent être réalisés au crayon et à la règle. Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine Compléter le Doc 5 ( sur le site ) Ex: 6,7,8,9,11et 12 p ED et FM pages

2 I) Comment produire une tension alternative ? A) Aimant ( Doc1,2).
Attraction S S S N I S N N N I S Répulsion N S S Deux aimants ( électroaimants )de même pôles (N-N, S-S) se repoussent et s'attirent quand ils sont de pôles opposés (S-N, N-S). B) Électroaimant( Doc1,2). Electro=électricité=intensité du courant I Une bobine ( plusieurs spires ) parcourue par un courant devient un aimant. Selon le sens du courant, elle présente soit un pôle N ou S.

3 = + C)Production d'une tension variable.
Lorsqu'on déplace une bobine devant un aimant, une tension variable apparaît aux bornes de cette bobine. Lorsqu'on déplace un aimant devant une bobine, une tension variable apparaît aux bornes de cette bobine. D) Production d'une tension alternative. Expérience:aimant entraîné par un moteur. On fait tourner un aimant près de la bobine: on observe sur l'oscilloscope une tension alternative. { bobine fixe = STATOR = inducteur } = + ALTERNATEUR { aimant en rotation = ROTOR = induit } Alternateur de bicyclette, quand l'aimant tourne, on obtient une tension alternative aux bornes de la bobine. Conclusion: la rotation d'un aimant devant une bobine fait apparaître une tension alternative aux bornes de cette bobine.

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5 Une centrale nucléaire à eau sous pression se compose de trois circuits principaux que l’on retrouve dans leur principe pour une centrale thermique classique : le circuit primaire (I), partie intégrante de la chaudière nucléaire, le circuit secondaire (II), c’est-à-dire le circuit eau-vapeur, le circuit eau de refroidissement (III).

6 T: / U1eff U2eff 6V / 230V T: / U1eff 230V / 6V U2eff
II) Comment modifier la tension alternative ? ( AC) A) Description et schéma d'un transformateur. Bobine bornes d'entrée. de sortie Carcasse métallique. primaire. E N S secondaire. U1eff = U2eff = 6V 230V f = 50Hz T: / U1eff U2eff 6V / 230V T: / U1eff 230V / 6V U2eff Bobine primaire. Bobine secondaire. E S bornes d'entrée. bornes de sortie U1eff = 230V U2eff = 6V f = 50Hz f = 50Hz N N Carcasse métallique. On peut abaisser ou élever la tension grâce au transformateur Le transformateur modifie la valeur efficace de la tension Ueff , il est réversible ( il peut fonctionner dans les deux sens ).  Entrée : alternative sinusoïdale , fréquence (50Hz) Sortie : alternative sinusoïdale, fréquence (50Hz) Le transformateur ne modifie pas la fréquence de la tension.

7 B) Fonctionnement d'un transformateur( générateur du collège en alternatif )
Entrée: U1efficace = U1eff = 230V Sortie: U2efficace = U2eff = 6V La valeur efficace ( Ueff ) d’une tension alternative se mesure uniquement avec un voltmètre en mode AC ( alternatif ) Entrée: U1maximale= U1m = Ueff x = 230 x 1,414= 325 V Sortie: U2maximale= U2m = U2eff x = 6 x 1,414= 8,5 V La valeur maximale ( Um ) d’une tension alternative se mesure uniquement avec un oscilloscope en mode AC ( alternatif ) La période= T= 1/f = 1/50 = 20 ms = 0,02 s Un transformateur permet de changer la valeur efficace d'une tension alternative sans modifier la fréquence.

8 T1 est transformateur de tension ou abaisseur sousvolteur.
C) Utilisation des transformateurs: T1: 230V/6V ( U1eff d’entrée= / U2eff de sortie = ) 230V / V T1 est transformateur de tension ou abaisseur sousvolteur. T2: 6V/230V ( U1eff d’entrée=6V / U2eff de sortie =230V ) T2 est transformateur élévateur de tension ou survolteur. T3: 230V/230V ( U1eff d’entrée=230V / U2eff de sortie =230V ) T3 est transformateur stabilisateur de tension : il sert à isoler les appareils électriques de la masse.

9 D) Transport de l’électricité :
1 1: Centrale électrique. 4 4:T.M.T 400kV/30kV 2 2: T.H.T kV 5 5: T.B.T 30kV,10kV 6 6: T.B.T 10kV/230V 3 3: Pylônes T.H.T 7: Utilisation domestique ( 230V ) 7