1. Le concept principal:induction électromagnétique
* Loi de Faraday: Le principe fondamental au travail est la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique. Cette loi stipule qu'un champ magnétique changeant induit une force électromotive (EMF), qui est essentiellement une tension, dans un conducteur.
* Le rôle du générateur: Un générateur est conçu pour créer ce champ magnétique changeant.
2. La mécanique d'un générateur
* aimant rotatif: Un générateur a généralement un aimant fort (ou un électro-aimant) qui tourne dans un ensemble de bobines de fil appelé armature.
* énergie cinétique dans: L'aimant rotatif est entraîné par une source externe d'énergie cinétique, comme:
* turbines: Dans les centrales électriques, les turbines à vapeur ou à gaz font tourner l'aimant.
* barrages hydroélectriques: L'eau qui coule à travers les turbines tourne l'aimant.
* éoliennes: Le vent tourne les lames, qui font ensuite tourner l'aimant.
* Changement de champ magnétique: Au fur et à mesure que l'aimant tourne, les lignes de champ magnétique traversent les bobines de l'armature. Cela crée un champ magnétique changeant autour des bobines.
3. Génération d'énergie électrique
* EMF induit: Selon la loi de Faraday, l'évolution du champ magnétique induit une EMF (tension) dans les bobines.
* courant électrique: La tension induite fait couler les électrons des bobines, créant un courant électrique. Ce courant est ce que nous utilisons comme énergie électrique.
4. Types de générateurs
* générateurs AC (alternateurs): Le type le plus courant, produit un courant alternatif (AC) où la direction du courant change périodiquement.
* générateurs CC: Ceux-ci produisent un courant direct (DC), où le courant circule dans une direction.
5. Composants clés:
* rotor: La partie rotative du générateur, contenant généralement l'aimant.
* stator: La partie stationnaire du générateur, qui abrite les bobines d'armature.
* anneaux de glissement: Dans les générateurs AC, les anneaux de glissement permettent au courant de s'écouler du rotor rotatif vers le stator stationnaire.
* pinceaux: Dans les générateurs DC, les pinceaux conduisent le courant du rotor vers le circuit externe.
en résumé:
Un générateur utilise l'énergie mécanique (énergie cinétique) pour créer un champ magnétique changeant. Ce champ changeant induit un FEM dans les bobines, faisant couler les électrons et générant de l'énergie électrique. Ce processus repose sur les principes fondamentaux de l'induction électromagnétique.
