ELEC CHAP 13 Flashcards
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF -
Les premiers générateurs électriques construits, étaient des générateurs de … … . C’est à dire un courant dont les caractéristiques sont constantes dans le temps en dehors des effets d’usure et autres effets parasites.
courant continu
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF -
En 1831, Michael FARADAY (1791 – 1867) parvient à produire du … … en faisant tourner un disque métallique au voisinage d’un aimant.
courant électrique
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF -
Cette découverte permit, entre autre, la construction en 1878 d’un … , à savoir un générateur de courant alternatif. Le courant alternatif est un courant dont les caractéristiques varient dans le temps et, en particulier, qui change de sens à intervalles réguliers.
alternateur
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF -
Arrivé en 1884 en Amérique, le Yougoslave Nikola TESLA (1856 – 1943), opposé, entre autre, à Thomas ÉDISON défenseur du courant continu, fait adopter, en 1888, le courant alternatif en démontrant ses qualités : 3/
- facilité de production ;
- possibilité de changer la tension et l’intensité du courant sans perte de puissance ;
- possibilité de transport plus efficace, avec moins de pertes par effet Joule.
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Prenons le cas du courant du secteur, à savoir celui délivré par une prise électrique et utilisé par la majorité des gros appareils électroménagers.
Grâce à un … (cf. chapitre 6), il est possible de visualiser la tension du courant débité par une prise en fonction du temps.
oscilloscope
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Cette courbe est une … , c’est à dire que, pour décrire cette courbe, il faut utiliser la fonction sinus.
sinusoïde
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Pour cette raison, le courant dont la tension est représentée par la courbe précédente est appelé … … … . Il existe d’autres types de courants alternatifs mais nous ne les étudierons pas ici car ils sont rares et très peu utilisés.
courant alternatif sinusoïdal
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Comme nous pouvons le constater sur le schéma précédent, la … prend « alternativement » des valeurs positives et négatives et ce, à intervalles réguliers. Or, les branchements de l’oscilloscope n’étant pas modifiés au cours de l’expérience, les changements de signe de la … correspondent donc à des changements de sens de celle-ci.
tension
tension
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
C’est la 1re propriété du courant alternatif sinusoïdal : Le courant change de sens à … … .
intervalles réguliers.
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Nous pouvons aussi constater que, sur le schéma précédent, la tension maximale atteinte est toujours identique en valeur absolue. Cette valeur absolue est appelée … … … , notée Um, et se mesure donc en Volt (V).
amplitude de la tension
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
L’amplitude de la tension est donc une grandeur … du courant alternatif sinusoïdal.
constante
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Ce qui donne la 2e propriété du courant alternatif sinusoïdal : … … … … est constante.
l’amplitude de la tension
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La tension et … … … étant intimement liées, si la courbe représentant … avait été dessinée en lieu et place de celle de la tension, nous aurions trouvé une courbe sinusoïdale similaire ayant la même période mais une amplitude différente.
l’intensité du courant
l’intensité
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
L’amplitude de la courbe s’appelle alors … … … , se note Im et se mesure en Ampère (A).
amplitude de l’intensité
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Comme pour la tension, l’amplitude de l’intensité est une grandeur … du courant alternatif sinusoïdal.
constante
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Ce qui donne la 3e propriété du courant alternatif sinusoïdal : … … … est constante.
l’amplitude de l’intensité
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La 1re propriété du courant alternatif étant les changements, incessants et réguliers, de sens du courant, le temps qui s’écoule entre deux instants consécutifs où le courant se retrouve dans un même sens, est toujours … .
égal
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La 1re propriété peut donc être décrite par une … … .
grandeur mesurable
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Cette grandeur s’appelle la … et mesure le temps passé entre deux instants consécutifs où le courant se trouve exactement dans des conditions identiques (même tension, même intensité, même sens).
période
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La période se note généralement T et, par définition, son unité de mesure est la … .
seconde (s)
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La période permet aussi de définir une autre grandeur : … .
Celle-ci donne le nombre de fois où le courant reprend le même sens en une seconde.
la fréquence
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
La fréquence, notée f, a pour unité le Hertz (Hz) et se calcule à partir de la formule suivante :
f = I / T
I : Intensité du courant
T : la période en s
f : fréquence en Hertz
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
De par sa nature même, la tension d’un courant alternatif change sans cesse de valeur. Dans ces conditions, il est assez difficile de donner une grandeur fixe mesurable pour définir la … .
Cependant, la 2e propriété du courant alternatif permet d’avoir un repère fixe puisque l’amplitude de la tension Um est constante et mesurable (il suffit pour cela de la mesurer à l’oscilloscope).
tension
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
D’autre part, la donnée de Um ne suffit pas car elle ne permet pas à elle seule de calculer la … du courant.
Il est toutefois possible à partir de celle-ci de définir une grandeur constante qui permet d’effectuer ces calculs.
puissance
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Définition :
la tension efficace est la tension d’un courant continu qui, passant dans le même conducteur, produirait la même puissance. Notée Ueff, elle se mesure en Volt (V). La formule permettant de la calculer est la suivante :
Ueff = Um / √2
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CARACTERISTIQUES -
Définition :
L’intensité efficace est l’intensité d’un courant continu qui, passant dans le même conducteur, produirait la même puissance. Notée Ieff, elle se mesure en Ampère (A) et la formule pour la calculer est la suivante :
Ieff = Im / √2
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
Par définition des valeurs efficaces, la plupart des formules trouvées précédemment dans le cadre du courant continu peuvent être étendues et généralisées dans le cadre du … … … .
courant alternatif sinusoïdal
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
Nous obtenons alors les formules suivantes : 4/
- la loi d’Ohm : U = R x I
- la puissance (apparente) absorbée par un récepteur : Pa = U x I
- la puissance (apparente) fournie par un générateur : Pu = U x I
- la puissance dégagée par effet Joule : Pj = U x I²
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
- la loi d’Ohm :
U = R x I
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
- la puissance (apparente) absorbée par un récepteur :
Pa = U x I
Volt-Ampère (V.A)
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
- la puissance (apparente) fournie par un générateur :
Pu = U x I
Volt-Ampère (V.A)
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
- la puissance dégagée par effet Joule :
Pj = U x I² en Watt (W)
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
Remarque :
ATTENTION !, bien que ce soient effectivement des puissances, les puissances apparentes définies précédemment n’ont pas pour unité le Watt mais le …-… .
En revanche, la puissance dissipée par effet Joule se mesure bien en Watt (W).
Volt-Ampère (V.A)
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
Les puissances apparentes ne sont pas en effet les puissances réellement absorbées ou fournies par le circuit mais elles permettent de les calculer à un facteur près, appelé … … … .
facteur de puissance
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - CONSEQUENCES -
Ce facteur (facteur de puissance) caractérise l’appareil utilisé et il est généralement légèrement … … .. .
inférieur à 1
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
Le courant alternatif présente les mêmes risques que le … … et il est dangereux pour les mêmes valeurs.
Cependant, la classification des courants électriques alternatifs est quelque peu … de celle des courants continus.
courant continu
différente
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
Définie d’après le décret du 14 novembre 1988 à l’article 3-II, elle est donnée dans le tableau suivant :
- TBT : U < 50
- BTA : 50 < U < 500
- BTB : 500 < U < 1000
- HTA : 1 000 < U < 50 000
- HTB : 50 000 < U
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
De plus, si une personne se trouve en contact avec un fil électrique parcouru par un … … , elle reçoit une décharge électrique à chaque changement de sens du courant. Finalement, c’est comme si la personne se trouvait en contact avec un fil parcouru par un courant continu puis le lâchait, le reprenait, au même rythme que les changements de sens du courant alternatif.
courant alternatif
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
Sachant que la … du courant usuel est d’environ 50 Hz, il est alors facile d’imaginer les effets perçus par une personne en contact pendant une seconde avec un fil électrique soumis à un courant alternatif. Elle reçoit durant ce court laps de temps l’équivalent de plus de 100 décharges électriques.
fréquence
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
Dès lors, les précautions à prendre (cf. chapitre 11) pour éviter les accidents doivent être d’autant plus respectées dans le cadre du … … .
courant alternatif
ELEC CHAP 13 LE COURANT ALTERNATIF - LES RISQUES DU COURANT ALTERNATIF -
Cependant, au-delà d’une certaine valeur, les changements de sens du courant deviennent trop rapides pour être vraiment perçus par le corps humain. Ces courants … … sont d’ailleurs utilisés en thérapeutique (traitement des rhumatismes et des névralgies).
Haute Fréquence (HF)
