Grand oral du bac : Sciences et Techniques L' ELECTRICITE

« L'électricité Une fois ces standards étab,lis, des réseaux de câbles électriques furent mis en place dans chaque pays à partir des centrales, offrant une desserte efficace de l'énergie aux utilisateurs.

Lalimentation en énergie devint planifiée et plus sûre: en cas de panne d'une centrale, la relève était assurée par une autre station du réseau; le raccordement à des centrales supplémentaires permit par ailleurs de faire face à la demande croissante d'électricité.

Les standards La circulation de l'électricité dans les réseaux se fait en courant alternatif: le sens du courant dans le circuit change à une fréquence donnée.

En France et en Europe, la fréquence standard utili­ sée est de 50 hertz (Hz), c'est-à-dire 50 cycles d'inversion du seno du courant par seconde.

D'autres pays, notamment les États-Unis, ont pour leur part adopté 60 Hz comme standard.

Le courant alternatif est la forme de courant qui se prête le plus facilement aux transforma­ tions de voltage -d'une grande utilité dans les applications électriques- grâce au principe du transformateur.

Dans le transformateur, les deux circuits élec­ triques entre lesquels doit se faire la transforma­ tion de voltage sont enroulés sur une même armature en fer -constituant deux bobines qui ont chacune un nombre de tours bien défini.

Le courant alternatif passant dans le premier circuit (courant d'entrée) crée un champ magnétique dans l'armature, qui induit un courant dans le second circuit (courant de sortie).

Or le voltage .......

Une installation locale dans la région de Penly, en Seine-Maritime.

De ce portique métallique partent différentes lignes qui alimentent les localités voisines.

Disjoncteurs dans -_ une sous-station.

_.­ Lorsque la foudre touche un câble, o:' les disjoncteurs coupent � ..

automatiquement Iii le courant par mesure o de précaution.

! du courant de sortie par rapport au voltage d'entrée est défini par le nombre de tours des bobin es: si, par exemple, l'enroulement du second circuit comprend deux fois moins de tours que l'enroulement du premier , le voltage de sortie sera deux fois plus faible que le voltage d'entrée.

C'est ainsi que l'on transforme des ten­ sions de 240/220 volts en 110 volts pour un usage domestique dans certains pays européens.

La réduction du voltage est une application cou­ rante pour les appareils domestiques (radios, micro-ordinateurs, et autres), car leurs circuits sont conçus pour fonctionner à bas voltages.

D'autres transformateurs servent au contraire à augmenter le voltage, notamment à la sortie des centrales électriques pour l'alimentation des réseaux de haute tension: en effet, on obtient moins de perte de courant dans les fils lorsque le courant est acheminé sous de très hautes tensions.

La déperdition d'énergie Lacheminement du courant dans les réseaux électriques est sujet à des pertes d'énergie, dues à l'échauffement des fils et des câbles.

Cette perte d'énergie est égale à FR, où 1 est l'intensité du Dans une salle � de contrôle d'un réseau de distribution, demande et fourniture en électricité sont en permanence analysées et contrôlées.

Selon la demande, de plus ou moins grandes quantités d'électricité sont acheminées.

.......

Un réseau de câbles haute tension, soutenus o� par des pylônes, distribue l'électricité � d'une centrale à travers � la campagne.

Dans 8 les villes et les villages, � les câbles sont enterrés l pour/a distribution � finale en basse tension.

� "' => courant et R la résistance du fil ou du câble conducteur.

On limite donc la perte d'énergie si on diminue l'intensité du courant, ce qui est pos­ sible en augmentant la tension, car les deux sont liés: une même puissance électrique est achemi­ née soit sous forme de haute intensité sous bas voltage, soit de basse intensité sous haut voltage.

C'est donc cette dernière formule que l'on utili­ sera dans les câbles dit de «haute tension», pour limiter les pertes d'énergie.

L'alimentation triphasée Certains réseaux électriques n'acheminent pas un seul, mais trois courants circulant dans des fils parallèles, et générés ensemble à partir d'une même centrale.

Ces trois courants alternatifs sont tous générés sous une tension de 240/220 volts, mais de telle façon qu'ils changent de sens à des moments dif­ férents, leurs cycles étant décalés les uns par rap­ port aux autres: on dit qu'ils sont hors de phase.

Or cette différence de phase accentue la différen­ ce de tension et permet d'obtenir un voltage tri­ phasé de 415 volts qui est couramment utilisé dans l'industrie lourde.. »