CH 17: PRODUCTION DE L ELECTRICITE

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1 CH 17: PRODUCTIO DE L ELECTRICITE Exercices: 6,7,8,9,11et 12 p ED et FM pages 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. oter sur le cahier de texte pour la séance prochaine Ex: 6,7,8,9,11et 12 p ED et FM pages Compléter le Doc 5 ( sur le site ) 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.

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

3 C)Production d'une tension variable. Lorsqu'on déplace un aimant ( bobine)devant une bobine (aimant), 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. ALTERATEUR = { bobine fixe = TATOR = inducteur } { 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 II) Comment modifier la tension alternative? ( AC) A) Description et schéma d'un transformateur. Bobine primaire T: U / Bobine secondaire 1eff U 2eff T: 230V / 6V U 2eff T: U 1eff / T: 6V / 230V bornes d'entrée. E U 1eff =230V U 2eff =6V f = 50Hz f = 50Hz Carcasse métallique. Bobine primaire bornes E U 1eff =6V U 2eff =230V d'entrée. f = 50Hz f = 50Hz Carcasse métallique. On peut abaisser ou élever la tension grâce au transformateur. Le transformateur modifie la valeur efficace de la tension U eff, il est réversible ( il peut fonctionner dans les deux sens ). Entrée : alternative sinusoïdale, fréquence (50Hz) ortie : alternative sinusoïdale, fréquence (50Hz) bornes de sortie Bobine secondaire Le transformateur ne modifie pas la fréquence de la tension. bornes de sortie

7 B) Fonctionnement d'un transformateur( générateur du collège en alternatif ) Entrée: U 1efficace = U 1eff = 230V ortie: U 2efficace = U 2eff = 6V La valeur efficace ( U eff ) d une tension alternative se mesure uniquement avec un voltmètre en mode AC ( alternatif ) Entrée: U 1maximale = U 1m = U eff x 2 = 230 x 1,414= 325 V ortie: U 2maximale = U 2m = U 2eff x 2 = 6 x 1,414= 8,5 V La valeur maximale ( U m ) 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 C) Utilisation des transformateurs: T1: 230V/6V ( U 1eff d entrée= 230V / U 2eff de sortie = 6V ) T1 est transformateur abaisseur de tension ou sousvolteur. T2: 6V/230V ( U 1eff d entrée=6v / U 2eff de sortie =230V ) T2 est transformateur élévateur de tension ou survolteur. T3: 230V/230V ( U 1eff d entrée=230v / U 2eff 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: Centrale électrique. 4:T.M.T 400kV/30kV 2: T.H.T kV 5: T.B.T 30kV,10kV 3: Pylônes T.H.T 6: T.B.T 10kV/230V 7: Utilisation domestique ( 230V )