Courant alternatif

Nature de l’électricité : le courant alternatif
Pour avoir de l’électricité, il s’agit de créer une situation où les électrons voudront bien se
déplacer ! Un alternateur est conçu pour faire bouger des électrons, faire de l’électricité.
L’alternateur offre la possibilité de transformer un mouvement en électricité. On trouve des
alternateurs dans les éoliennes qui transforment l’énergie du mouvement de l’air en électricité.
Les barrages hydroélectriques contiennent aussi un ou des alternateurs qui tournent lorsque l’eau
tombe. L’eau accumulée par les barrages est conduite dans un tuyau qui fait tourner l’alternateur
en frappant une sorte d’hélice, comme les pales des éoliennes ou d’un moulin.
L’alternateur fonctionne à partir de deux éléments essentiels, un aimant et du fil
électrique.
L’aimant crée ce qu’on appelle un
champ magnétique.
Il s’agit d’une force
invisible qui agit autour de l’aimant, comme
l’illustrent les pointillés sur le dessin.
La photo montre un aimant entouré de
poussières de fer. La poussière de fer s’oriente
autour de l’aimant selon le champ magnétique
de l’aimant.
images : http://www.palais-decouverte.fr/discip/physique/magnetisme/
La bobine est faite à partir d’un fil enroulé pour former
une sorte de spirale, comme sur l’image. Selon l’application que
l’on veut en faire, la grosseur et la forme des bobines varieront.
Lorsqu’on fabrique une bobine, le nombre de tours, la grosseur du
fil et le type de métal du fil influenceront la performance du
système.
Tous droits réservés PISTES/Université Laval
Principe du courant alternatif
Les électrons sont attirés par l’aimant. Si l’aimant et la bobine ne bougent pas, les
électrons attirés le sont toujours, mais ils demeureront dans la même position. Si l’aimant est
changé de côté, les électrons seront tout à coup attirés de l’autre côté! Les électrons dans le fil de
la bobine se déplacent puisque attirés, suivant la polarité des aimants.
La position de la bobine et/ou de l’aimant doit donc changer, c’est pourquoi il faut un
mouvement. Puisque la bobine et les aimants bougent l’un par rapport à l’autre, la bobine se
retrouve à être du côté sud de l’aimant, puis du côté nord pour revenir au côté sud. Lorsque la
bobine se trouve du côté sud de l’aimant, les électrons sont attirés dans un sens. Lorsque la
bobine se trouve du côté nord de l’aimant, les électrons sont attirés dans l’autre sens. Le courant
électrique produit par ce mouvement des électrons va aussi aller dans un sens puis dans l’autre.
Ce type de courant électrique est du courant alternatif, car il alterne entre un sens et l’autre. Ce
concept est très important pour le fonctionnement des haut-parleurs et microphones.
.
Un exemple d’alternateur simple
Au centre, un aimant qui tourne et chaque côté, du fil en bobines.
Les électrons des fils voudront suivre l’aimant et se déplaceront d’un côté
puis de l’autre. Cela fait un courant électrique alternatif.
Note que si l’aimant ne bouge pas et que les bobines tournent
autour de l’aimant, le résultat sera le même. En effet, les électrons dans le
fil de la bobine seront attirés vers l’aimant et il y aura donc un
mouvement d’électrons.
Source de l’image : http://www.epsic.ch/Branches/electrotechnique/theorie/altermono/250.html
Tous droits réservés PISTES/Université Laval