Comme vous le savez déjà sans doute, l'énergie électrique ne se "crée" pas de 56 façons différentes... Bien qu'il existe des centrales thermiques au charbon ou au mazout, des centrales nucléaires, des centrales hydroélectriques, des éoliennes et des hydroliennes (éoliennes sous l'eau, même principe qu'une éolienne mais avec la force des courants) fonctionnent avec le même principe de base.
L'idée générale est de transformer une source d'énergie en courant électrique utilisable par nos appareils domestiques et par les plus grosses entreprises. Une composante clé se retrouve dans toutes les méthodes de production nommées précédemment : la génératrice (ou l'alternateur, dépendamment). Le charbon et le mazout servent à chauffer de l'eau et à produire une grande pression de vapeur qui actionnera une turbine afin de faire tourner la génératrice. C'est le même principe pour le nucléaire : l'énergie produite par la fission des atomes d'uranium sert à chauffer de l'eau. Pour ce qui est des centrales hydroélectriques, la pression de l'eau retenue derrière un barrage ou la force du courant d'une rivière sert à actionner directement la turbine qui entraîne une génératrice. Finalement, les éoliennes et les hydroliennes tirent leur énergie du vent ou des courants marins pour actionner des pales qui sont reliées à une génératrice par un arbre de transmission complexe.
Ce premier article a pour but d'expliquer le fonctionnement d'une génératrice; un second suivra afin de clarifier celui d'un alternateur.
Tout d'abord, la génératrice est un moteur électrique de base qui fonctionne "à l'envers". Il est composé d'un rotor qui roule au centre d'un stator. L'idée est d'utiliser un électroaimant comme rotor et des aimants naturels dans le cas d'une génératrice (parfois il s'agit d'électroaimants dans un moteur) comme stator. Lorsque la génératrice tourne, la polarité du rotor change à chaque demi-tour, permettant ainsi de produire un courant dont la polarité à la sortie ne change pas. Ceci est possible grâce à un ingénieux système composé de 2 plaques formant un anneau autour de l'arbre principal. On voit encore aujourd'hui certains modèles de moteurs ou de génératrices à courant direct équipés de balais pour assurer un contact avec ces plaques (couleur doré). Voici un schéma illustrant ce principe :
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À suivre : fonctionnement d'un alternateur
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