I-2-1 Définition et formes d'énergie
électrique.
L'énergie électrique ou
électricité est l'ensemble des phénomènes dues aux
charges électriques. Elle est de nos jours la forme d'énergie la
plus utilisée et se présente sous deux formes:
|
L'énergie électrique à courant continu, et
L'énergie électrique à courant alternatif.
|
I-2-2 Caractéristiques et grandeurs
normalisées de l'énergie électrique.
L'énergie électrique est entièrement
décrite par la connaissance :
o De la différence de potentiel, exprimée en volt
(V) ;
o De l'intensité de courant exprimée en
ampère (A);
o De la puissance électrique, exprimée en watt (W)
;
Si l'énergie est à courant alternatif, la
fréquence est une caractéristique qui indique le nombre de fois
que les électrons changent de sens par seconde et exprimée en
hertz (Hz).
L'unité (S.I) de l'énergie électrique,
commune à toute forme d'énergie, est le joule (J). Elle est aussi
exprimée en wattheure (Wh). 1 Wh = 3.600 joules.
Le tableau suivant présente les valeurs des classes de
tension :
Tableau 1.1 : Tensions
normalisées des réseaux. [1]
|
Classe
|
Tension nominale (volts)
Réseau 60
Hz
|
Tension nominale (volts)
Réseau 50
Hz
|
|
3 fils
|
4 fils
|
3 fils
|
4 fils
|
|
Basse tension
BT
|
120/240 (1phase
|
|
220 (1phase)
|
|
|
120/208
|
|
220/380
|
|
480
|
277/480
|
|
|
|
Moyenne tension
MT
|
4.160
|
|
|
|
|
13.800
|
7.200/12.470
|
15.000
|
|
|
69.000
|
19.920/34.500
|
30.000
|
17.320 / 30.000
|
|
Haute tension
HT
|
115.000
|
|
90.000
|
|
|
138.000
|
|
110.000
|
|
|
230.000
|
|
225.000
|
|
|
Très haute tension
THT
|
345.000
|
|
|
|
|
500.000
|
|
380.000
|
|
|
765.000
|
|
750.000
|
|
|
Approuvé le 4 septembre 1975 par le conseil des normes de
l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
|
|
I-2-3 Principes de production
CIEWQe1,1i11001111iINFE
Pour produire l'énergie électrique, il faut
changer le peuplement relatif des électrons entre deux points. Les
dispositifs capables de créer un surplus d'électrons en un point
et un manque à l'autre point sont appelés
générateurs électriques, et cette répartition
inégale peut être provoquée : [1]
Chimiquement (pile -- accumulateur).
On plonge dans une solution alcaline (électrolyte :
acide dissociée en ions positifs et en ions négatifs) deux
électrodes de nature différente tel que l'un des conducteurs ait
un plus grand nombre d'électrons libres. Les ions positifs sont
attirés par l'électrode négative et les ions
négatifs par la positive : il apparaît entre ces électrodes
une différence de potentiel. [1]
Thermiquement (générateur à
thermocouple).
Ce principe de production est basé sur l'effet Seebeck
: on place deux matériaux conducteurs de natures différentes
reliés par deux jonctions. Dans le cas de l'effet Seebeck, une
différence de température appliquée entre les deux
jonctions transmet la chaleur aux électrons qui entraînent
l'apparition d'une différence de potentiel. [13]
Par radiation (cellule photovoltaïque ou
photopile).
Ce principe est basé sur l'effet photovoltaïque
découvert en 1839 par le physicien Edmond Becquerel, (Grand-père
d'Henri Becquerel qui découvrit la radio activité en 1897).
L'effet photovoltaïque est obtenu par absorption des photons dans un
matériau possédant au moins une transition possible entre deux
niveaux d'énergie. Sous illumination, les photons absorbés
peuvent créer une paire électron trou. Les paires
électrons trous photo générées dans la zone de
charge d'espace sont séparées par le champ électrique qui
y règne. Les trous sont accélérés dans la zone P,
les électrons dans la région N : c'est le courant photo
généré. Un gradient de concentration est
créé dans chaque région : on a alors le photo courant de
diffusion. [8]
Mécaniquement (dynamo - alternateur).
Cette forme de production repose sur la loi de l'induction
électromagnétique : « si le flux à
l'intérieur d'une spire varie, une tension est induite entre ses bornes
». [7]
| 
