Le courant électrique : fonctionnement et générateurs

Le courant électrique et les générateurs d'énergie

Le courant électrique est le passage des électrons dans un conducteur en raison d'une différence de potentiel qui crée un générateur de puissance actuelle. Le mouvement des électrons s'effectue toujours dans le même sens, à partir d'un potentiel plus élevé (négatif) vers un potentiel inférieur (pôle positif).

Potentiel électrique et types de générateurs

Les générateurs sont des dispositifs qui créent un courant électrique pour maintenir la différence de potentiel entre les extrémités d'un conducteur. Les piles et les batteries produisent de l'électricité provenant de procédés chimiques. D'autres générateurs produisent de l'électricité au moyen de systèmes mécaniques. Les cellules solaires photovoltaïques exploitent l'effet solaire pour produire de l'énergie électrique.

Générateurs de courant et procédés chimiques

Les générateurs de courant électrique utilisant des procédés chimiques sont composés de deux éléments appelés électrodes et d'une substance appelée électrolyte, qui maintient la différence de potentiel entre eux par une réaction chimique.

Types de piles et batteries

• Batteries : Ces générateurs de courant continu ne sont pas rechargeables ; ils s'épuisent en dégradant leurs composants.
• Piles salines : Ces cellules comprennent une tige de carbone, une enveloppe de zinc et un mélange de sciure et de sel (électrolyte).
• La batterie-pack : Elle fournit 4,5 V car elle est composée de 3 piles de 1,5 V montées en série. La plus longue de ces broches est le pôle positif et la plus courte le pôle négatif.
• Piles alcalines : Semblables aux piles salines, elles possèdent un pôle positif en oxyde de manganèse, du zinc, et de l'hydroxyde de potassium utilisé comme électrolyte.
• Piles boutons : De petite taille, elles sont utilisées comme générateurs d'électricité pour des appareils qui ne peuvent pas contenir de piles ordinaires.
• Les piles ou accumulateurs : Ces générateurs de courant continu (DC) peuvent être rechargés (batteries au plomb-acide, batteries au nickel-cadmium, batteries au lithium).

Électromagnétisme et induction

La zone d'influence d'un aimant est appelée champ magnétique. Les générateurs électromagnétiques sont des appareils qui produisent du courant électrique induit. Ce courant est créé quand un conducteur se déplace entre les pôles d'un aimant ou qu'un aimant se déplace à l'intérieur d'un conducteur enroulé. L'élément mobile est appelé rotor et l'élément fixe est appelé stator. Les alternateurs électromagnétiques sont appelés alternateurs, tandis que les générateurs de courant continu sont connus sous le nom de dynamos.

Puissance et transformation de l'énergie

La puissance est le travail produit par le passage du courant électrique par unité de temps. Transformation de l'énergie :

• L'énergie passant par un moteur électrique devient de l'énergie mécanique.
• En passant par une résistance, le courant devient de la chaleur.
• En passant à travers une lampe, il devient de la lumière.

Un watt est la puissance consommée par un récepteur auquel une tension en volts est appliquée avec une intensité de courant circulant d'un ampère.