Production de l’énergie électrique
I- Les sources d’énergie
*Les sources d’énergie non renouvelables:
Le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont des combustibles dits « fossiles », car ils se sont formés et accumulés sous terre pendant des millions d’années. A l’heure actuelle, on en consomme de telles quantités qu’il ne faudra que quelques dizaines d’années pour épuiser les réserves.
La vitesse de formation de ces énergies est infiniment plus faible que leur vitesse de consommation.
L’uranium, métal extrait du sol est aussi une source d’énergie non renouvelable.
*Les sources d’énergie renouvelables:
Ce sont les énergies produites par le Soleil ( énergie solaire), le vent ( énergie éolienne), l’eau ( énergie hydraulique) ou la terre ( géothermie).
Elles sont inépuisables à notre échelle et non polluantes, contrairement aux précédentes, qui produisent d’énormes quantités de dioxyde de carbone ou de déchets radioactifs.
II- Partie commune aux différents types de centrales
Les différents types de centrales qui fournissent de l’énergie électrique aux usagers, utilisent une source d’énergie primaire.
Cette source primaire est:
*l’eau pour les centrales hydrauliques
*le charbon, le gaz ou le pétrole ( combustibles fossiles) pour les centrales thermiques
*l’uranium pour les centrales nucléaires
Dans le cas des centrales solaires thermiques, la source d’énergie primaire est le Soleil.Dans le cas des centrales éoliennes, l’énergie primaire est le vent et les pales des éoliennes jouent le rôle de turbines.
Toutes ces centrales ont une partie commune: l’alternateur, qui fournit l’énergie électrique. Il doit pour cela être couplé à une turbine en rotation ( une turbine est une grosse roue munie de pales ou d’aubes).
Cf activité documentaire:
centrales
Ainsi, l’alternateur est la partie commune à toutes les centrales électriques. L’énergie mécanique reçue par l’alternateur est convertie en partie en énergie électrique .
III- L’alternateur
L’alternateur de bicyclette, appelé aussi génératrice, est un modèle réduit des énormes alternateurs des centrales électriques.
Lorsqu’on fait tourner manuellement le galet de l’alternateur de bicyclette, on utilise l’énergie mécanique ( celle des muscles).
Il est possible de mettre en mouvement le galet par l’intermédiaire de palettes avec un jet d’eau, de vapeur ou d’air. Dans tous les cas, de l’énergie mécanique du galet en rotation est transformée par l’alternateur en énergie électrique ( il y a toujours des pertes, on ne peut pas transformer intégralement une forme d’énergie en une autre).
Un alternateur est constitué d’une partie tournante appelée rotor, qui comporte un ou plusieurs aimants.
Il est également constitué d’un dispositif fixe, le stator, qui comporte une bobine de fil de cuivre ( enroulement de fil conducteur).
Le rotor tourne à l’intérieur du stator. Si l’aimant est en déplacement par rapport à la bobine, alors une tension variable dans le temps est créée aux bornes de la bobine. La bobine peut donc alimenter un dipôle branché à ses bornes: c’est le principe de l’alternateur.
centrale
