Un alternateur électrique est un dispositif qui permet de convertir de l'énergie mécanique en énergie électrique, grâce au phénomène d'induction électromagnétique. Cette conversion s'effectue avec un excellent rendement. Le phénomène de l'induction électromagnétique a été découvert par Michael Faraday en 1831.
Les alternateurs électriques exploitent le phénomène d'induction électromagnétique découvert par Faraday puis théorisé par Maxwell au XIXe siècle. Ils réalisent une conversion d'énergie mécanique en énergie électrique avec un rendement potentiellement très proche de 1.
L'alternateur est composé d'un bobinage (stator) et d'aimants (rotor). Lorsque le rotor est mis en rotation via un courant d'excitation, il crée un champ magnétique qui est converti en courant continu. C'est ce courant qui va permettre de recharger la batterie de votre voiture.
Un alternateur met à profit le phénomène d'induction électromagnétique pour produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie mécanique. Plus de 95 % de l'énergie électrique est produite par des alternateurs : ces dispositifs convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique.
L'alternateur, à son tour, transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Dans le cas des centrales hydroélectriques, on appelle groupe turbine-alternateur la turbine et l'alternateur qui fonctionnent ensemble.
Un générateur électrique est un dipôle électrique qui convertit une forme d'énergie (appelée "énergie d'entrée") en énergie électrique. L'énergie d'entrée des piles ou batteries est l'énergie chimique, qu'elles convertissent en énergie électrique par le biais d'une réaction d'oxydoréduction.
Une éolienne est une machine permettant de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, elle-même convertie en électricité. Lorsque plusieurs éoliennes sont installées sur un même site, on parle de « parc » ou de « ferme » d'éoliennes.
Un alternateur permet d'obtenir de l'énergie électrique à partir d'un mouvement. Il transforme donc une énergie mécanique en énergie électrique.
Un alternateur est composé : – d'une partie fixe, le stator ; – d'une partie mobile, le rotor ; – d'un système d'entraînement.
Le courant généré par l'alternateur est un courant alternatif triphasé. Or, la batterie et les accessoires fonctionnent en courant continu. Il faut donc utiliser un pont de diodes pour rectifier le courant et transformer le courant alternatif de l'alternateur en courant continu.
D'un point de vu technique, l'alternateur transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Il fournit le courant électrique pour recharger la batterie quand le moteur tourne. L'alternateur est composé d'une poulie qui tourne et fait tourner un rotor. La rotation du rotor fait tourner le moteur.
La panne peut être due à un défaut de la courroie de l'alternateur (cette courroie transmet le mouvement de rotation à l'alternateur qu'elle entraîne quand le moteur est en marche). Si la courroie est trop lâche ou trop tendue, l'alternateur ne fonctionnera pas correctement.
Le rotor : la partie mobile de l'alternateur. Il est constitué d'un électroaimant qui reçoit du courant du régulateur à travers des anneaux de frottement situés sur l'axe. Ce dispositif produit un champ magnétique, devant lequel réagissent les bobines du stator (partie fixe) en produisant le courant électrique.
1) Les deux principaux éléments composant un alternateur sont un aimant tournant (le rotor) et une bobine de fil de cuivre (le stator).
Une ampoule à filament convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse et en énergie thermique.
La rotation des électroaimants de l'alternateur créé une résistivité élevée proportionnelle à la la quantité de courant demandée. Le moteur est donc plus sollicité dès que la quantité de courant demandée augmente. La puissance dépend donc de la puissance de l'alternateur et de la puissance du moteur.
Le courant produit par l'alternateur est un courant alternatif triphasé. Cependant, la batterie et les accessoires fonctionnent sur courant continu. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser un pont de diodes pour le courant et de transformer le courant alternatif en courant continu.
L'alternateur est une bobine de cuivre entourée autour d'un aimant. Lorsque la voiture est en marche, la rotation du moteur entraine la courroie d'alternateur. Cette dernière fait tourner la bobine qui produit alors un courant électrique.
L'alternateur reçoit de l'énergie mécanique et la convertit en énergie électrique et en d'autres formes comme de l'énergie thermique qui ne sont pas utiles. Le principe de l'alternateur est utilisé dans la plupart des productions électriques.
En effet, une dynamo transforme de l'énergie mécanique en courant électrique continu, alors que l'alternateur produit un courant électrique alternatif. Un alternateur permet de convertir une énergie mécanique en énergie électrique.
En 1882, l'ingénieur croate Nikola Tesla met au point l'alternateur, un appareil capable, comme son nom l'indique, de produire du courant dont la direction alterne constamment d'un sens à l'autre du fil porteur.
Présentation de l'effet joule
L'effet joule se matérialise par la chaleur qui se dégage lors du passage du courant électrique au sein de matériaux conducteurs comme les câbles en cuivre. Cette chaleur est due à la résistance opposée par les conducteurs et leurs atomes au courant électrique.
On distingue deux formes d'énergie cinétique : l'énergie cinétique de translation ; l'énergie cinétique de rotation. Dans le cas d'un corps en rotation, l'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse angulaire ω, selon la relation : , où I représente le moment d'inertie du système.
La transformation de l'énergie
Lorsqu'un système est en fonction, un ou plusieurs composants peuvent transformer l'énergie électrique consommée en une autre forme d'énergie. La transformation d'énergie est la conversion d'une forme d'énergie à une autre forme.
L'énergie cinétique se définit comme étant l'énergie que possède un corps en raison de son mouvement. Pour qu'un objet se mette en mouvement, un travail doit être effectué sur un objet : on doit exercer une force sur cet objet ce qui lui permettra de se mettre en mouvement.