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[Nom1, prénom1] ; [Nom2;Prénom2]
L'alternateur
Objectifs : Comprendre le fonctionnement d'un alternateur.
Tu répondras aux questions en utilisant la couleur bleu
Je comprends par le texte
De l'électricité sans la pile
Un courant électrique crée autour de lui du magnétisme. Telle est la découverte du physicien danois Oersted
en1820.
Ainsi un fil traversé par un courant peut, comme le ferait un aimant, orienter de la limaille de fer ou l'aiguille
d'une boussole.
La découverte de la production de l'électricité par déplacement d'un aimant devant une bobine fut faite
simultanément en 1832 par Joseph Henry en Amérique et Michael Faraday en Angleterre. Les deux savants
pensaient: si l'électricité produit du magnétisme alors le magnétisme produit de l'électricité. Oui mais comment?
De nombreux physiciens, dont Faraday, placèrent des aimants à proximité de bobines, des bobines sur d'autres
bobine, mais il ne se passa rien. Tous ces chercheurs avaient négligé de tenir compte du fugace instant crucial
pendant lequel l'aimant est en mouvement. C'est Henry qui réussi le premier à produire du courant par
déplacement d'un aimant devant une bobine mais la gloire revint à Faraday qui en fit la communication au
monde scientifique. le premier générateur à aimant fut inventé en 1840; c'était une source d'électricité
insuffisante car les aimant étaient trop faibles. Après 1860, l'aimant fut remplacé par l'électroaimant plus
puissant.
Production de courant alternatif
Différentes méthodes permettent de fabriquer du courant électrique alternatif (qui change de sens) mais il s'agit
toujours du même principe physique: un rotor est mis en mouvement à l'intérieur d'un stator (fixe). Dans un
barrage hydroélectrique, l'énergie utilisée pour faire tourner le rotor est celle fournie par l'eau pendant sa
descente dans les conduites forcées. Une éolienne voit ses pales tourner grâce à la force du vent.
Les alternateurs
La génératrice de bicyclette est un alternateur simple. Elle est constituée d'un galet d’entraînement (1) (entraîné
par la roue du vélo) relié à un aimant (2). Ce dernier tourne à proximité d'une bobine de fil de cuivre (3).
Les questions
1) Que démontre Oersted en 1820 ?
2) Quelle hypothèse formulent Henry et Faraday pour produire de l'électricité?
3) Qu'utilisent les physiciens de l'époque pour essayer de produire un courant électrique?
4) Pourquoi la première expérience de Faraday échoua-t-elle?
5) Comment Henry réussit-il à produire un courant?
5) Pourquoi le premier générateur à aimant tournant était-il inefficace?
6)Comment et quand ce problème a-t-il été résolu?
7) Un alternateur crée-t-il un courant continu ou alternatif? Définis un courant alternatif.
8) Quel nom est donné à la partie fixe d'un alternateur?
9) Quel nom est donné à la partie mobile d'un alternateur?
10) Dans une génératrice de bicyclette, quel élément est fixe? Quel élément est mobile?
J'expérimente pour comprendre :
D'après le paragraphe surligné en jaune, le matériel à ta disposition (bureau professeur) et
l'animation « aimant_bobine » tu expliqueras clairement Comment, muni des constituants d’un
alternateur peut-on produire une tension électrique ?
J'expérimente : continue le compte-rendu sur tablette
« un alternateur permet de produire un courant électrique alternatif , c'est à dire qui change de sens»
Prouve le !
Aide 1.
J'expérimente encore : la tension produite par un générateur très basse fréquence
(GTBF)
Objectif : On souhaite caractériser la tension issue d'un GTBF par les mots définis ci-dessous. Pour
cela, il faut étudier comment varie la tension au cours du temps.
Ouvre l'animation « tracer_tension » et suis les consignes.
Insère quelques captures d'écran et réponds à l'objectif
Voici quelques définitions :
Une tension continue est une tension quine varie pas au cours du temps
Une tension variable est une tension qui varie au cours du temps
Une tension alternative est une tension qui est tantôt positive tantôt négative
Une tension périodique est une tension qui a un même motif qui se répète.