Problématique :

2. Problématique : • Transporter la production électrique de la centrale nucléaire de Cattenom jusqu’à la prise de courant de la salle de cours avec le minimum de pertes. • Recherches préliminaires : • Tension produite par l’alternateur de la centrale • Tension utilisée pour le transport. • Tension utilisée dans la salle de cours. • Nombre de transformateurs entre Cattenom et Nancy salle de cours • Prérequis : • Etude du courant électrique alternatif. • Le transformateur électrique.

3. Force électromotrice ALTERNATIVE Définitions Courant périodique Son intensité reprend la même valeur à intervalles de temps égaux. Courant bidirectionnel Il ne circule pas toujours dans le même sens, son intensité est tantôt positive tantôt négative. Courant alternatif C'est un courant périodique dont la valeur moyenne est nulle.

4. Différentes formes de tensions et courants variables : sinusoïdale carrée ou rectangulaire triangulaire dent de scie dent de scie Quelconque (non périodique)

5. Écriture d’une grandeur électrique • D’une façon générale : • E représente un générateur • V représente une tension simple (par rapport à la masse) • U représente une tension composée (entre deux points) • Une grandeur continue • s’écrit en MAJUSCULE • E U V I • Une grandeur alternative • s’écrit en minuscule • e u v i

6. Période La période de la force électromotrice est le temps T nécessaire pour que la force électromotrice reprenne la même valeur avec le même sens de variation.

7. Heinrich Rudolf Hertz (22 février 1857 - 1er janvier 1894), était un ingénieur et physicien allemand. Il mit en évidence en 1887 l'existence des ondes électromagnétiques imaginées par James Maxwell en 1873 : Une plaque de métal étant soumise à une lumière émettra des électrons, dont la quantité dépendra entre autre de l'intensité lumineuse. Il a découvert la photoélectricité et a donné son nom aux ondes radio dites ondes hertziennes ainsi qu'a l'unité de mesure des fréquences : le hertz (nom en minuscule car il s'agit d'une unité de mesure, en revanche le symbole est Hz).

8. Fréquence  La Fréquence est le nombre de périodes par seconde (hertz) Attention ! Il existe un second symbole noté n représentant une fréquence de rotation (ne pas l'utiliser dans ce cas) Pulsation ω est la pulsation de la force électromotrice et s'exprime en radian par seconde (rd.s-1 ) Tension ou courant sinusoïdal(e) Une tension alternative sinusoïdale est de la forme : UM = Amplitude (constante) ω = pulsation (constante) Sin = fonction mathématique t = variable temps e = Amplitude instantanée

9. UM = Amplitude (constante) ω = pulsation (constante) Sin = fonction mathématique t = variable temps e = Amplitude instantanée

10. Centrale hydroélectrique de Granite (Terres neuves Canada) Générateur 45MW 230kV

12. Amplitude -Valeur instantanée Pour la fem   On appelle valeur crête à crête Ucc, la quantité 2 UM UM est l'amplitude (ou valeur maximum) A un instant donné t : e est la valeur instantanée de la tension

13. Valeur moyenne La valeur moyenne d'une fem périodique est la moyenne des valeurs instantanées de cette fem sur une période. Positif = négatif→ Umoyen = 0V

14. Valeur moyenne, tension de décalage Lorsque le signal est symétrique, la valeur moyenne est égale à la tension de décalage. Sur un générateur de fonctions, on ne règle pas la valeur moyenne, mais la tension de décalage. Elle représente une tension continue (positive ou négative) additionnée au signal variable.

15. Valeur efficace ou RMS (Root Mean Square) (Racine moyenne carré) On appelle valeur efficace d'une tension alternative une quantité égale à la tension d'un générateur continu qui ferait circuler dans un conducteur un courant dissipant en chaleur la même quantité d'énergie que le courant alternatif dans le même temps. e=1sinωt Au carré Moyenne Racine carré e=(1sinωt)2 Umoyen2 = 0.5 La valeur efficace d’un signal sinusoïdal est e=1sinωt

16. Valeur efficace ou RMS (Root Mean Square) (Racine moyenne carré) On appelle valeur efficace d'une tension alternative une quantité égale à la tension d'un générateur continu qui ferait circuler dans un conducteur un courant dissipant en chaleur la même quantité d'énergie que le courant alternatif dans le même temps. Valeur efficace du secteur 230V Amplitude de 325V On calcul sur une demi-période de 0 à π

17. Rapport cyclique Il n'est applicable que sur signal rectangulaire. 

18. Valeurs moyennes et efficaces U moyen U efficaces

19. Valeurs moyennes et efficaces U moyen U efficaces

20. Problématique : • Transporter la production électrique de la centrale nucléaire de Cattenom jusqu’à la prise de courant de la salle de cours avec le minimum de pertes. • Recherches préliminaires : • Tension produite par l’alternateur de la centrale • Tension utilisée pour le transport. • Tension utilisée dans la salle de cours. • Nombre de transformateurs entre Cattenom et Nancy salle de cours • Prérequis : • Etude du courant électrique alternatif. • Le transformateur électrique.

21. Principe : Le transformateur utilise le principe de la réversibilité électromagnétique. Un courant électrique variable passant dans le bobinage primaire crée un champ magnétique variable. La carcasse métallique, constituée de feuilles d’acier doux, véhicule le flux magnétique jusqu’au bobinage secondaire. Le champ magnétique variable traversant la bobine secondaire va créer un courant électrique.

22. Symbole : Rapport de transformation : Le rapport entre le nombre de spires du secondaire sur le primaire donne le rapport de transformation.

23. Le transformateur électrique :

24. Le transformateur électrique :

26. Vendredi 2 novembre 2007, 18:39:07 La puissance transformée était de 65MVA La puissance réactive était de 2MVA