Énergie dans un réservoir (énergie potentielle) :
L'eau stockée derrière un barrage forme un réservoir. L’énergie stockée dans le réservoir est de l’énergie potentielle due à la hauteur (hauteur) de l’eau au-dessus du fond du barrage. Plus le niveau d’eau dans le réservoir est élevé, plus l’énergie potentielle stockée est importante. L'énergie potentielle est calculée comme suit :
Énergie potentielle (Ep) =masse (m) × accélération due à la gravité (g) × hauteur (h)
Dans un système hydroélectrique, l'énergie potentielle de l'eau du réservoir est convertie en énergie cinétique lorsque l'eau circule dans la conduite forcée et la turbine.
Énergie dans une conduite forcée (énergie cinétique) :
Une conduite forcée est un tuyau qui transporte l'eau du réservoir jusqu'à la turbine. Au fur et à mesure que l'eau s'écoule dans la conduite forcée en raison de la différence de hauteur entre le réservoir et la turbine, elle gagne en vitesse et donc en énergie cinétique. L'énergie cinétique est calculée comme suit :
Énergie cinétique (Ek) =0,5 × masse (m) × vitesse² (v²)
Plus la vitesse de l’eau circulant dans la conduite forcée est élevée, plus l’énergie cinétique qu’elle possède est grande.
Énergie dans une turbine (énergie mécanique) :
La turbine est un dispositif rotatif installé sur le trajet de l'eau qui coule. Lorsque l'eau à grande vitesse provenant de la conduite forcée frappe les pales de la turbine, elle exerce une force sur elles, provoquant la rotation des pales. Cette énergie mécanique est ensuite utilisée pour produire de l'électricité.
En résumé, l’énergie stockée dans un réservoir est de l’énergie potentielle due à la hauteur de l’eau. Dans la conduite forcée, l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique à mesure que l'eau gagne en vitesse. Enfin, dans la turbine, l’énergie cinétique de l’eau qui coule est convertie en énergie mécanique, utilisée pour produire de l’électricité.
