Dans les barrages d’Edéa ou de Lom Pangar, des alternateurs géants produisent notre électricité.
www.ndolomath.comFiche de révision de Physique : « L’alternateur », proposée par ndolomath.comndolomath
L’alternateur
💡 Idée principale : un alternateur fait tourner un aimant (rotor) devant des bobines (stator). Le flux varie périodiquement : une tension alternative sinusoïdale apparaît.
Étapes résumées
Rotor : électroaimant ou aimant qui tourne.
Stator : bobines fixes où naît la tension.
Le flux varie de façon sinusoïdale : .
Fréquence : (p paires de pôles, n en tr/s).
Principe
1. Rotor et stator
Une turbine fait tourner le rotor.
Le flux à travers les bobines varie.
Une tension alternative apparaît : c’est l’induction.
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2. F.é.m. produite
augmente avec la vitesse de rotation.
3. Comprendre : transformer une rotation en courant
Dans un alternateur, un aimant (ou un électroaimant) tourne devant des bobines fixes. Le flux qui les traverse varie sans cesse : une tension alternative apparaît. L’énergie mécanique de l’eau qui fait tourner la turbine devient ainsi énergie électrique. Au Cameroun, le réseau fonctionne à 50 Hz.
Fréquence et exemples
pnombre de paires de pôlesnvitesse de rotation en tr/s
Exemple guidé
Un alternateur à 2 paires de pôles doit produire du 50 Hz. Quelle vitesse de rotation ?
Solution : .
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Hydroélectrique
Turbine entraînée par l’eau.
Thermique
Turbine entraînée par la vapeur.
Éolien
Pales entraînées par le vent.
Alternateur de voiture
Recharge la batterie.
Application
Exercice type
Un alternateur possède 4 paires de pôles. À quelle vitesse doit tourner le rotor pour produire du 50 Hz ?
Solution : avec en tours par seconde. .
1
Eau
L’eau du barrage descend dans une conduite.
2
Turbine
Elle fait tourner l’arbre.
3
Alternateur
Le rotor tourne devant les bobines.
4
Transformateur
La tension est élevée pour le transport.
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À toi de jouer
1. Comment s’appelle la partie qui tourne ?
2. p = 1, f = 50 Hz : vitesse en tr/min ?
3. Quelle forme a la tension produite ?
Réponses : le rotor · 3000 tr/min · sinusoïdale. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Un alternateur ne produit pas de courant continu.
n doit être en tours par seconde dans .
Sans rotation, il n’y a pas de variation de flux.
Méthode
Relie toujours la rotation à la variation du flux, puis à la tension induite.
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