Pourquoi le choix du régime alternatif dans le transport de l

Habitat
TP 3B
TP
Pourquoi le choix du régime alternatif dans le transport
de l’électricité ? Rôle du transformateur électrique.
1STI2D
La guerre des courants est une controverse technique et
industrielle qui s'est déroulée aux États-Unis à la fin du XIXème.
Elle est centrée sur l'opposition de Thomas Edison, partisan de
l'utilisation du courant continu (DC, de l'anglais Direct Current)
pour le transport et la distribution d'électricité, envers Nikola
Tesla, promoteurs de l'utilisation du courant alternatif (AC, de
l'anglais Alternating Current). Il pense aussi à utiliser des
transformateurs machines qui permettent d’élever ou
d’abaisser facilement les tensions alternatives.
Doc 1. Thomas Edison et le choix du régime continu
En 1882, Edison choisit de lancer une première distribution électrique
à New-York, en plein quartier d’affaires. Dans un premier temps la
centrale, installée dans le district de Wall-Street, alimente 12 000
lampes, d’une puissance de 75W chacune sous une tension de 110 V.
Douze dynamos sont actionnées par des machines à vapeur.
La centrale sera rapidement agrandie.
Doc 2. Nikola Tesla et le choix du régime alternatif
Nikola Tesla avait imaginé la distribution par courant alternatif, d’autant plus qu’il avait inventé un
alternateur produisant du courant alternatif.
Capacités
exigibles :
- Représenter le schéma simplifié de l’organisation du transport et la distribution de l’énergie
électrique
- Citer le rôle d’un transformateur électrique
Nikola Tesla (1856-1943) Thomas Edison (1847-1931)
http://lefevre.pc.free.fr
Rligne
Iligne
UG
UL
Centrale électrique
(dynamo)
Ligne de transmission
(0,4 /km)
Usage domestique
(Éclairage)
Rligne
1
Edison contre Tesla
ATTENTION ! Les transformateurs ne fonctionnent
qu’avec des courants/tensions alternatifs !

 1. Quelle est la résistance (en Ω) d’une ligne de 100 km ?
 A l’aide du matériel disponible, réaliser le montage modélisant le
choix de Thomas Edison.
Matériel disponible :
- La centrale électrique est modélisée par un générateur 6 V continu.
- La ligne électrique de 100 km sera modélisée par deux fils électriques
associés chacun à une résistance Rligne.
- Les résistances de ligne Rligne sont modélisées par des boites de résistances ajustables (10 à 100 Ω).
- Les habitations et les usines (utilisation domestique) seront modélisées par une simple ampoule (6V ; 100 mA).
 2. A quoi sont dues les pertes de puissance dans les lignes électriques ? Comment calcule-t-on ces pertes PJ ?
 3. Mesurer les tensions UG, UL et l’intensité Iligne du courant et compléter le tableau suivant.
 4. Proposer une explication au faible éclairement de la lampe.
 Observer le montage réalisé par le professeur modélisant le transport d’électricité selon Tesla.
 5. Quelles sont les principales différences sur le montage avec celui de la partie 2 ?
 6. Mesurer les tensions UG, UT1 et UL, les intensités IG et Idom puis calculer les puissances. Compléter le tableau.
 6. La lampe brille-t-elle normalement ? Proposer une explication en expliquant le rôle des 2 transformateurs.
 7. Conclure en expliquant l’intérêt d’utiliser le régime alternatif plutôt que le continu pour transporter
l’électricité sur de longues distances.
Tension aux
bornes du
générateur
Tension aux
bornes de la
lampe
Intensité du courant
dans le circuit
Puissance
délivrée par le
générateur
Pertes de
puissance dans
les lignes
Puissance reçue
par la lampe
UG =
UL =
Iligne =
PG =
PJ =
PL =
Tension aux
bornes du
générateur
Tension aux bornes
du secondaire du 1er
transformateur
Tension aux
bornes de la
lampe
Intensité du
courant à la sortie
du générateur
Intensité du
courant circulant
dans la lampe
Puissance
délivrée par le
générateur
Puissance
reçue par la
lampe
Pertes de puissance
dans les lignes
UG =
UT1 =
UL =
IG =
Idom =
PG =
PL =
PJ =
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Rligne
IG
Iligne
UL
Idom
Centrale électrique
(alternateur)
Ligne de transmission
(0,4 /km)
Usage domestique
(Éclairage)
UG
~
Transformateur 1
Transformateur 2
Rligne
2
Modélisation du transport d’électricité selon Edison
3
Modélisation du transport d’électricité selon Tesla
UT1
Pourquoi Edison électrocuta un
pauvre éléphant en public ?
http://bit.ly/2dzvI2h
Appeler le professeur pour vérification
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