Thème 6: Génératrices et moteurs La relation entre le magnétisme

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Thème 6: Génératrices et moteurs
La relation entre le magnétisme et l’électricité
Hans Christian Oersted a decouvert qu’une aiguille dans une boussole réagit lorsqu’elle est près d’un fil qui transporte de
l’électricité.
Un aimant temporaire, appellé électro-aimant, a été inventé quand un courant électrique est passé dans une bobine de fil
enroulée autour d’un objet métallique. Un bout de l’objet, le clou dans l’image, devient le pôle N et l’opposé, le pôle S.
Tu peux augmenter la force magnétique en 1) enroullant plus de fils autour de l'objet ou bien 2) augmentant le courant. Et
lorsque tu coupes le courant, l’objet n’est plus magnétisé.
 Aller voir le site : http://phet.colorado.edu/en/simulation/magnets-and-electromagnets . Click sur l’électro-aimant.
Qu'est-ce que tu peux faire pour augmenter la force magnétique (la valeur G sur le ‘Field meter’ augmente à
mesure que tu augmentes la force magnétique)?
Les scientifiques ont éventuellement découvert que la différence de potentiel (volt) est présente par l’action d’un fil qui
bouge à proximité d’un aimant. Si on connecte ce fil à un circuit, il y aura signe de courant!! De cette découverte,
les moteurs et générateurs ont été découverts.
Moteurs électriques
• Les moteurs électriques convertissent l’NRG électrique en NRG méchanique= action ou travail
• Il y a 2 types de moteurs (et générators): CC (courant continu) et CA (courant alternatif).
• MOTEURS à CC : regarde ce vidéo: http://www.youtube.com/watchv=Ue6S8L4OnY&feature=related
Moteurs CC ont 5 parties principales:
a. induit: bobine de fil qui tourne
b. commutateur (à entrefer) : pièce de métal attaché à l'induit et qui
conduit le courant dans l'armature.
c. balais: parties qui amènent le courant dans le commutateur
d. champ magnétique: nécessaire pour activer le flux des électrons
e. armature: est composée des 4 parties mentionnées ci-haut
La charge est ce que le moteur active (ou fait tourner).
Dans un moteur CC, l'armature devient un électro-aimant aussitôt que le courant traverse le commutateur.
POURQUOI? COMMENT? Cela est possible parce que l'armature est connecté à une source d'énergie électrique à
l'aide des balais. L'armature est attiré et repoussé par le champ magnétique, alors elle rotationne. Le commutateur
agit comme un interrupteur, coupant le courant (flux des électrons) et inversant la direction du courant, alors pour
chaque ½ tour (180o) l'armature inverse ses pôles, ce qui maintient le mouvement de l'armature. Voici comment
fonctionne un COURANT CONTINU (le courant est toujours dans une direction)
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 Indique les parties du moteur St. Louis (moteur à CC) sur la dernière page en utilisant les 5 parties mentionnées ci-haut.
MOTEURS CA (courant alternatif)
Les moteurs CA utilisent du courant alternatif. Le CA change de direction – il alterne (répulsion et attraction des pôles
magnétiques) chaque tour de 180o (1/2tout) du (+) au (-).
Avantages des moteurs et génératrices à CA versus le CC: le CA peut facilement augmenter ou réduire le voltage selon
les besoins à l'aide de transformateurs. Il peut être utilisé, sur de grandes distances éloignées, pour transporter à très grandes
vitesses d'importantes quantités de volts, et ainsi être réduit et utilisé de manière sécuritaire, dans les maisons et les
industries.
Les moteurs CA - sont trouvés dans les appareils suivants: lave-vaisselles, machines à laver, moteurs pour ouvreporte de garage, fournaises.
Dans les moteurs CA, l'armature est appellé un ROTOR et les 2 aimants autour desquels il rotationne sont appellés les
STATOR. Les moteurs peuvent être très complex.
Avantages des moteurs et génératrices CC: ils sont utilisés dans des appareils plus simples et communs.
(moteur St-Louis, par exemple)
Génératrices électriques
Les génératrices électriques produisent de l'électricité en rotationnant une bobine de fil à l'intérieur un champ
magnétique. La force utilisée pour actionner la bobine est habituellement faite a l'aide de vapeur, eau ou le vent
(turbines de vapeurs, barrages hydroélectrique ou turbines éoliennes) Les génératrices à CA sont plus communes.
Une génératrice à CC utilise le courant direct et est plus simple qu'une génératrice à CA qui utilise des courants
alternatifs (vent, vapeur, etc)
Indique les parties de la génératrice à CC : l'armature, champ magnétique, balais, et commutateur sur la dernière page:
 travail pour ton portfolio: Répondre aux thème 6 Questions #1-6 pg. 317.
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