L'électricité produite par un alternateur est différente de l'électricité fournie par une pile ou une batterie : par exemple pour recharger un téléphone portable il faut utiliser un adaptateur qui transforme l'électricité sortant d'une prise pour la rendre compatible avec l'appareil.
On constate qu'une lampe alimenté par une dynamo de vélo clignote.
Dans ce chapitre nous allons étudier ce courant électrique fabriqué par un alternateur.
1. Tension produite par un alternateur
Expérience : étudier la tension aux bornes d'une bobine avec un aimant mobile
Rapprocher un aimant d'une bobine de cuivre reliée à un voltmètre.
Un alternateur produit une tension variable dans le temps.
On parle de tension alternative car la tension est successivement positive et négative.
2. Le courant alternatif
Expérience : étudier le courant électrique d'une dynamo de vélo ou d'un GTBF (Générateur Très Basse Fréquence).
Observer le circuit suivant :
A quoi sert ce circuit ? Que peut-on y étudier ? Réponse : ...............
Observation : (Voir la vidéo)
On observe que les DEL s'éteignent et s'allument à tour de rôle, ce qui signifie que le courant change sans cesse de sens.
Un générateur de tension alternative crée un courant alternatif, qui change de sens au cours du temps.
3. Caractéristiques d'une tension alternative
Coller le graphique du TP #1
Dans ce cas : T = 105 s et Umax = 5 V
Une tension peut être périodique : un motif élémentaire se répète au bout d'un temps T appelé période.
Pour parfaitement connaître une tension alternative, il faut aussi connaître sa valeur maximale Umax et sa forme.
4. Calculs de fréquence et valeur efficace d'une tension alternative
Avec les mesures de T et Umax, on peut calculer 2 autres grandeurs :
La fréquence f, qui s'exprime en hertz (Hz) correspond au nombre de motif répété en une seconde :
avec T en seconde !!
La valeur efficace de la tension Ueff, en volt (V) :
avec Ueff et Umax en volt
Exercice d'application
Voici la tension efficace et fréquence du courant sortant d'une prise (en France), indiquées à l’arrière d’un appareil électroménager.
Réaliser le graphique de la tension du secteur au cours du temps.
