principe de production d`une tension alternative.

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C16 Production et Utilisation du secteur.sxw
PRODUCTION ET UTILISATION
DE LA
TENSION DU SECTEUR
Je dois savoir …
 Principe de production d’une tension
alternative
 Le transformateur
 Caractéristiques du secteur
 Transport de l’électricité
 Existence des dispositifs redresseurs
I. La tension du secteur :
Les caractéristiques de la tension du secteur sont :
 Tension efficace : Ueff = 230 V
 Tension maximale : Umax = 325 V
 Période : T = 0,02 s
 Fréquence : f = 50 Hz
II. Production d’une tension alternative :
1. Expérience
On observe que le mouvement de l'aimant entraîne
la production d'une tension entre les deux bornes de la
bobine.
On peut produire une tension alternative en
déplaçant un aimant à proximité d’une
bobine.
2. Exemples :
Dynamo de vélo :
 Rotor : aimant mis en mouvement par la roue
 Stator : bobine
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Alternateur :
Le rotor peut être mis en mouvement par :
 De la vapeur d’eau
 De l’eau
 Le vent
 Les marées
Ex n° 1 – 2 – 6 (sauf c) p 146
III. Le transformateur :
1. Description :
Un transformateur est constitué de deux bobines enroulées autour d’une carcasse
métallique. La bobine reliée au générateur est appelée le primaire, l’autre le secondaire.
Son symbole est :
2. Utilisation en continu :
On branche une pile de 4,5 V au primaire et on mesure la tension obtenue au secondaire : elle est nulle.
Le transformateur ne fonctionne pas avec une tension continue !
3. Utilisation en alternatif :
On utilise un transformateur 220 V / 9V. On applique une tension de 6 V et 12 V au primaire et on mesure la
tension au secondaire :
Tension au primaire U1
Tension au secondaire U2
Calcul :
U1
U2
On observe que le rapport
U1
est constant. Le transformateur abaisse la tension en divisant toujours par le
U2
même rapport.
Remarque : Si on observe U1 et U2 à l'oscilloscope, on remarque que les deux tensions ont la même période.
Le transformateur ne modifie donc pas la fréquence.
Le transformateur peut abaisser une tension alternative tout en conservant sa fréquence.
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Exemple : pour un transformateur 220 V / 6 V, si on applique une tension de 220 V au primaire, on obtient
une tension de 6 V au secondaire.
Si on inverse le branchement du transformateur, on observe qu’il augmente la tension :
Le transformateur peut élever une tension alternative.
Exemple : un transformateur 220 V / 5 000 V est un élévateur de tension.
Ex n° 3 – 9 - 10 p 146
IV. Transport de l’électricité :
La tension produite par une centrale est d’environ 15 000 V. Distribuée telle quelle, les pertes lors du transport
seraient trop importantes. Pour éviter les pertes d’énergie, on transporte le courant sous très haute tension le
plus loin possible et on abaisse la tension le plus tard possible pour éviter les pertes.
V. Fonctionnement d'un adaptateur :
Une grande partie des appareils de Hifi, Vidéo, Informatique, etc… fonctionnent sous de faibles tensions et en
courant continu. Comment passe–t-on de la tension du secteur à une tension continue ?
Première étape : abaissement de la tension
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G
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Osc
A la sortie du transformateur, la tension est .......................................................................
La tension maximale vaut Umax = .................
Deuxième étape : redressement de la tension
G
Osc
On remarque que .......................................................................................................................................................
La tension maximale vaut Umax = .................
Troisième étape : lissage de la tension
G
Osc
On remarque que .......................................................................................................................................................
La tension vaut U = .............................
Ex n° 5 – 11 (sauf b) – 12 (!) p 146