L'Alternateur
Dumitrita, Jelyssa, Mehdi, Stacy, Oumou
Sommaire
Qu'est ce que l'alternateur ?
Phenomenes techniques
Le rendement de l'alternateur
Le saviez-vous ?
QCM
Qu'est ce que l'alternateur ?
Oumou
>
>
// Qu'est ce que l'alternateur ?
A) Définition
Un alternateur est une machine électrique qui transforme l’énergie mécanique (mouvement) en énergie électrique alternative. Il fonctionne sur le principe de l’induction électromagnétique : lorsqu’un aimant ou un champ magnétique varie près d’une bobine, cela génère une tension électrique.
Oumou
>
>
B) Origine
James Clerk Maxwell
(théorie de l’électromagnétisme en 1865).
Michael Faraday (découverte du phénomène
d’induction en 1831)
Oumou
>
>
C) Rôle et constitution
Bobine de cuivre
Aimant ou électroaimant (rotor)
Eléments mécaniques
Axe de rotation
>
>
Phenomènes technique
Phenomène induction éléctromagnétique
>
>
Dumitrita
Definition: L'induction électromagnétique est un phénomène physique conduisant à l'apparition d'une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis à un flux de champ magnétique variable. Cette force électromotrice peut engendrer un courant électrique dans le conducteur
Pour pouvoir produire un champ électrique à partir d'un champ magnétique, on peut procéder de 2 façons:
- en deplaçant un conducteur à l'interieur d'un champ magnétique
- en deplaçant un aimant autour d'un conducteur
La vitesse de rotation d'un alternateur
Stacy
L'alternateur est une machine qui produit de l'électricité. Pour qu'il fonctionne correctement, il doit tourner à une certaine vitesse. Cette vitesse dépend de deux choses :
La fréquence de l'électricité : c'est le nombre de fois que l'électricité change de direction par seconde. Par exemple, en France, la fréquence est de 50 Hz, ce qui signifie que l'électricité change de direction 50 fois par seconde.
Le nombre de pôles de l'alternateur : un alternateur a des pôles qui font qu'il produit de l'électricité à chaque fois qu'ils passent devant un autre élément de la machine. Si un alternateur a plus de pôles, il devra tourner plus lentement pour produire la même fréquence d'électricité. Exemple simple: Si on prend un alternateur qui produit de l'électricité avec une fréquence de 50 Hz et qui a 4 pôles, il devra tourner à 1500 tours par minute pour produire cette fréquence. Si l'alternateur avait plus de pôles, il devrait tourner plus lentement pour faire la même chose.
En résumé : La vitesse de l'alternateur dépend de la fréquence de l'électricité et du nombre de pôles. Info en plus = Plus l'alternateur tourne vite, plus la tension et la lumiere augmentent.
constitution d'un alternateur :
Formule :
>
>
>
>
(Mehdi)
Le rendement de l'alternateur
>
>
(Mehdi)
Qu'est ce que le rendement ?
>
>
(Mehdi)
EXEMPLE
40W
30W
Rendement :
n = Pelec/Pmeca = 30W/40W = 0.75 (75%)
>
>
(Mehdi)
Facteurs qui diminuent le rendement
Tableau
Schéma
>
>
(Mehdi)
Les alternateurs modernes
1er exemple
COMMENT AMELIORER LE RENDEMENT des alternateurs ?
2ème exemple
Le saviez-vous ?
>
>
Par Jelyssa
// la guerre des courants
// l'origine de la gurre des courants
"La guerre des courants' consiste en une longue confrontation (de 1884 à 1896) entre le père de la technologie, Thomas Eddison, et un jeune ingenieur prometteur de 28 ans, Nikolas Tesla.
// une collaboration prometteuse
Depuis plusieur années, la ville de New York fut alimentée par le courant continu. S'il consiste en une source d'énergie fiable, il provient de centrales à charbon, ce qui est néfaste pour la population (pollution, chaleur, nuages de poussière, et meme de risque d'explosion). Une collaboration entre les deux hommes fut mise en place afin d'amener une nouvelle source d'énergie provenant hors de la ville jusqu'à New York.
>
>
Par Jelyssa
En France ''Le courant continu n'est pas un problème, mais l'alternatif équivaut à ramener la foudre chez soi''
// clash et rupture
Cette dernière s'achevera lorsque Tesla presenta le courant alternatif, encore méconnu vu de sa particularité à changer de sens, comme étant plus flexible et parcourant plus facilement de longues distances. Eddison, inquiet du potentiel de cette découverte, mit en place une campagne mensongère contre Tesla
// la propagande anti courant alternatif
Edison cherche a retourner la population new yorkaise contre Tesla en se servant du courant alternatif lors de demonstrations, comme de la maltraitance animale devant un public effrayé. Le 6 aout 1890, la chaise éléctrique fut utilisée pour la première fois grace au courant alternatif laissant le condamné, William Kemler, agonisé pendant plusieurs minutes.
>
>
Par Jelyssa
// la victoire de tesla
Tesla, ne se laissant pas démonter pour autant, décide de contre attaquer en utilisant le courant alternatif lors de démonstration montrant tout son potentiel sous un jour positif, ce qui émerveilla le monde entier.
// epilogue
En 1896, la guerre des courants s'acheva avec une victoire de Tesla (centrales à courant éléctrique dans le site des chutes du Niagara). Malheuresement, il ne fut pas récompensé pour la plupart de ses inventions car il n'a pas pu déposer des brevets tandis qu'Eddison garde son empire et ce jusqu'à qu'il meurt à 84 ans.
// la centrale éléctrique des chutes du Niagara, alimentée par le courant alternatif
(oumou)
(oumou)
(Mehdi)
(Mehdi)
stacy
Stacy
Dumitrita
Dumitrita
(jelyssa)
(jelyssa)
L'origine du conflit provient du fait que tesla est proposé le courant alternatif comme remplacement du courant continu
c). N = 120 x P = 120 x 50 = 1500 tr/min P 4
b). Le rendement η est le rapport entre la puissance électrique utile délivrée et la puissance mécanique fournie : η= Putile/Preçue
b). Le rendement η est le rapport entre la puissance électrique utile délivrée et la puissance mécanique fournie : η= Putile/Preçue
Réduire l'effet joule
Utilisation de cuivre pur (moins de résistance). Bobines plus grosses (moins de pertes). Parfois alliages spéciaux pour optimiser la
conductivité.
Réduire les frottements
Roulements à billes modernes → frottement minimal.
Lubrifiants performants → glissement plus fluide. Matériaux plus solides → moins d’usure, donc moins de pertes.
Michael Faraday (1791-1867) est un physicien et chimiste anglais qui s'est intéressé à la conversion de l'énergie électrique. En 1831, au cours de nombreuses experiences, il observe qu'un aimant en mouvement près d'un circuit électrique fermé y induit un courant électrique. Il découvre ainsi le phénomène d'induction électromagnétique, base de la production d'électrique. Ses travaux ouvrent la voie aux futures machines capables de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique comme l'alternateur
Il est toujours compris entre 0 et 1 (ou entre 0 % et 100 %).
L'induction électromagnétique est le phénomène par lequel un courant électrique apparaît dans un conducteur lorsqu'il est traversé par un champ magnétique qui change
un des avantages du courant alternatif est le fait qu'il peut parcourir de longues distances facilement, ce qui est utile afin de ramener de l'énergie provenant en dehors de new york dans la ville
un des avantages du courant alternatif est le fait qu'il peut parcourir de longues distances facilement, ce qui est utile afin de ramener de l'énergie provenant en dehors de new york dans la ville
N= 120 x f
P N : vitesse de rotation du rotor (en tours par minute — tr/min)
f : fréquence du courant produit (en hertz — Hz) P : nombre de pôles magnétiques de l’alternateur
° 1 tour = 2 alternances (pour une paire de pôles)
Donc, il faut multiplier par 2 en plus de 60 → d'où 120
James Clerk Maxwell (1831-1879) est un physicien écossais qui s'appuie sur les résultats expérimentaux de Faraday pour établir la théorie de l'électromagnétisme. En 1865, il publie les premiers résultats théoriques et formule les équations de Maxwell qui décrivent mathématiquement l'induction électromagnétique. Ses recherches permettent de mieux comprendre le fonctionnement des alternateurs et d'améliorer leur conception à l'époque industrielle.
A). C'est Michael Faraday en 1831. Il a montré qu'un aimant en mouvement près d'une bobine pêut créer un courant électrique : c'est le principe de base de l'alternateur
L'origine du conflit provient du fait que tesla est proposé le courant alternatif comme remplacement du courant continu
Lorsqu'on déplace un aimant près d'un conducteur,le champ magnétique qui varie crée un champ électrique, ce qui peut produire un courant dans le conducteur.
b). Un alternateur transforme l'énergie mécanique en énergie électrique car le mouvement fait tourner l'aimant ou le rotor ce qui induit du courant dans la bobine.
b).la vitesse de rotation d'un alternateur depend du nombre de poles = ce qui produit de l'electicité a chaque fois qu'il passent devant un autre element de la machine et de la frequence du reseau =combien de fois l'electricité change de direction par seconde
Rôle : produire de l’électricité à partir d’une énergie mécanique (centrale électrique,
moteur de voiture, dynamo de vélo...).
Sommaire
Alternateur
Created on September 16, 2025
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Transcript
L'Alternateur
Dumitrita, Jelyssa, Mehdi, Stacy, Oumou
Sommaire
Qu'est ce que l'alternateur ?
Phenomenes techniques
Le rendement de l'alternateur
Le saviez-vous ?
QCM
Qu'est ce que l'alternateur ?
Oumou
>
>
// Qu'est ce que l'alternateur ?
A) Définition
Un alternateur est une machine électrique qui transforme l’énergie mécanique (mouvement) en énergie électrique alternative. Il fonctionne sur le principe de l’induction électromagnétique : lorsqu’un aimant ou un champ magnétique varie près d’une bobine, cela génère une tension électrique.
Oumou
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B) Origine
James Clerk Maxwell (théorie de l’électromagnétisme en 1865).
Michael Faraday (découverte du phénomène d’induction en 1831)
Oumou
>
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C) Rôle et constitution
Bobine de cuivre
Aimant ou électroaimant (rotor)
Eléments mécaniques
Axe de rotation
>
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Phenomènes technique
Phenomène induction éléctromagnétique
>
>
Dumitrita
Definition: L'induction électromagnétique est un phénomène physique conduisant à l'apparition d'une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis à un flux de champ magnétique variable. Cette force électromotrice peut engendrer un courant électrique dans le conducteur
Pour pouvoir produire un champ électrique à partir d'un champ magnétique, on peut procéder de 2 façons:
La vitesse de rotation d'un alternateur
Stacy
L'alternateur est une machine qui produit de l'électricité. Pour qu'il fonctionne correctement, il doit tourner à une certaine vitesse. Cette vitesse dépend de deux choses : La fréquence de l'électricité : c'est le nombre de fois que l'électricité change de direction par seconde. Par exemple, en France, la fréquence est de 50 Hz, ce qui signifie que l'électricité change de direction 50 fois par seconde. Le nombre de pôles de l'alternateur : un alternateur a des pôles qui font qu'il produit de l'électricité à chaque fois qu'ils passent devant un autre élément de la machine. Si un alternateur a plus de pôles, il devra tourner plus lentement pour produire la même fréquence d'électricité. Exemple simple: Si on prend un alternateur qui produit de l'électricité avec une fréquence de 50 Hz et qui a 4 pôles, il devra tourner à 1500 tours par minute pour produire cette fréquence. Si l'alternateur avait plus de pôles, il devrait tourner plus lentement pour faire la même chose. En résumé : La vitesse de l'alternateur dépend de la fréquence de l'électricité et du nombre de pôles. Info en plus = Plus l'alternateur tourne vite, plus la tension et la lumiere augmentent.
constitution d'un alternateur :
Formule :
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(Mehdi)
Le rendement de l'alternateur
>
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(Mehdi)
Qu'est ce que le rendement ?
>
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(Mehdi)
EXEMPLE
40W
30W
Rendement :
n = Pelec/Pmeca = 30W/40W = 0.75 (75%)
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(Mehdi)
Facteurs qui diminuent le rendement
Tableau
Schéma
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(Mehdi)
Les alternateurs modernes
1er exemple
COMMENT AMELIORER LE RENDEMENT des alternateurs ?
2ème exemple
Le saviez-vous ?
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Par Jelyssa
// la guerre des courants
// l'origine de la gurre des courants
"La guerre des courants' consiste en une longue confrontation (de 1884 à 1896) entre le père de la technologie, Thomas Eddison, et un jeune ingenieur prometteur de 28 ans, Nikolas Tesla.
// une collaboration prometteuse
Depuis plusieur années, la ville de New York fut alimentée par le courant continu. S'il consiste en une source d'énergie fiable, il provient de centrales à charbon, ce qui est néfaste pour la population (pollution, chaleur, nuages de poussière, et meme de risque d'explosion). Une collaboration entre les deux hommes fut mise en place afin d'amener une nouvelle source d'énergie provenant hors de la ville jusqu'à New York.
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Par Jelyssa
En France ''Le courant continu n'est pas un problème, mais l'alternatif équivaut à ramener la foudre chez soi''
// clash et rupture
Cette dernière s'achevera lorsque Tesla presenta le courant alternatif, encore méconnu vu de sa particularité à changer de sens, comme étant plus flexible et parcourant plus facilement de longues distances. Eddison, inquiet du potentiel de cette découverte, mit en place une campagne mensongère contre Tesla
// la propagande anti courant alternatif
Edison cherche a retourner la population new yorkaise contre Tesla en se servant du courant alternatif lors de demonstrations, comme de la maltraitance animale devant un public effrayé. Le 6 aout 1890, la chaise éléctrique fut utilisée pour la première fois grace au courant alternatif laissant le condamné, William Kemler, agonisé pendant plusieurs minutes.
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Par Jelyssa
// la victoire de tesla
Tesla, ne se laissant pas démonter pour autant, décide de contre attaquer en utilisant le courant alternatif lors de démonstration montrant tout son potentiel sous un jour positif, ce qui émerveilla le monde entier.
// epilogue
En 1896, la guerre des courants s'acheva avec une victoire de Tesla (centrales à courant éléctrique dans le site des chutes du Niagara). Malheuresement, il ne fut pas récompensé pour la plupart de ses inventions car il n'a pas pu déposer des brevets tandis qu'Eddison garde son empire et ce jusqu'à qu'il meurt à 84 ans.
// la centrale éléctrique des chutes du Niagara, alimentée par le courant alternatif
(oumou)
(oumou)
(Mehdi)
(Mehdi)
stacy
Stacy
Dumitrita
Dumitrita
(jelyssa)
(jelyssa)
L'origine du conflit provient du fait que tesla est proposé le courant alternatif comme remplacement du courant continu
c). N = 120 x P = 120 x 50 = 1500 tr/min P 4
b). Le rendement η est le rapport entre la puissance électrique utile délivrée et la puissance mécanique fournie : η= Putile/Preçue
b). Le rendement η est le rapport entre la puissance électrique utile délivrée et la puissance mécanique fournie : η= Putile/Preçue
Réduire l'effet joule
Utilisation de cuivre pur (moins de résistance). Bobines plus grosses (moins de pertes). Parfois alliages spéciaux pour optimiser la
conductivité.
Réduire les frottements
Roulements à billes modernes → frottement minimal. Lubrifiants performants → glissement plus fluide. Matériaux plus solides → moins d’usure, donc moins de pertes.
Michael Faraday (1791-1867) est un physicien et chimiste anglais qui s'est intéressé à la conversion de l'énergie électrique. En 1831, au cours de nombreuses experiences, il observe qu'un aimant en mouvement près d'un circuit électrique fermé y induit un courant électrique. Il découvre ainsi le phénomène d'induction électromagnétique, base de la production d'électrique. Ses travaux ouvrent la voie aux futures machines capables de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique comme l'alternateur
Il est toujours compris entre 0 et 1 (ou entre 0 % et 100 %).
L'induction électromagnétique est le phénomène par lequel un courant électrique apparaît dans un conducteur lorsqu'il est traversé par un champ magnétique qui change
un des avantages du courant alternatif est le fait qu'il peut parcourir de longues distances facilement, ce qui est utile afin de ramener de l'énergie provenant en dehors de new york dans la ville
un des avantages du courant alternatif est le fait qu'il peut parcourir de longues distances facilement, ce qui est utile afin de ramener de l'énergie provenant en dehors de new york dans la ville
N= 120 x f P N : vitesse de rotation du rotor (en tours par minute — tr/min) f : fréquence du courant produit (en hertz — Hz) P : nombre de pôles magnétiques de l’alternateur ° 1 tour = 2 alternances (pour une paire de pôles) Donc, il faut multiplier par 2 en plus de 60 → d'où 120
James Clerk Maxwell (1831-1879) est un physicien écossais qui s'appuie sur les résultats expérimentaux de Faraday pour établir la théorie de l'électromagnétisme. En 1865, il publie les premiers résultats théoriques et formule les équations de Maxwell qui décrivent mathématiquement l'induction électromagnétique. Ses recherches permettent de mieux comprendre le fonctionnement des alternateurs et d'améliorer leur conception à l'époque industrielle.
A). C'est Michael Faraday en 1831. Il a montré qu'un aimant en mouvement près d'une bobine pêut créer un courant électrique : c'est le principe de base de l'alternateur
L'origine du conflit provient du fait que tesla est proposé le courant alternatif comme remplacement du courant continu
Lorsqu'on déplace un aimant près d'un conducteur,le champ magnétique qui varie crée un champ électrique, ce qui peut produire un courant dans le conducteur.
b). Un alternateur transforme l'énergie mécanique en énergie électrique car le mouvement fait tourner l'aimant ou le rotor ce qui induit du courant dans la bobine.
b).la vitesse de rotation d'un alternateur depend du nombre de poles = ce qui produit de l'electicité a chaque fois qu'il passent devant un autre element de la machine et de la frequence du reseau =combien de fois l'electricité change de direction par seconde
Rôle : produire de l’électricité à partir d’une énergie mécanique (centrale électrique, moteur de voiture, dynamo de vélo...).