Contenu
- Qu'est-ce que l'électricité CC?
- Exemples de courant continu
- Qu'est-ce que l'électricité AC?
- Exemples de courant alternatif
- Différences entre AC et DC
- Changer de courant alternatif en courant continu et inversement
Les scientifiques d’aujourd’hui comprennent que l’électricité est l’un des phénomènes les plus fondamentaux de la nature. Des impulsions électriques parcourent constamment notre corps, et même la matière même de notre monde est maintenue par des charges électriques. Malgré cela, il restait encore à découvrir l’électricité et la question de savoir qui était le premier à le faire est controversée.
Le découvreur a peut-être été le médecin anglais William Gilbert, qui a été le premier à utiliser le mot "electricus" en 1600. C'est peut-être aussi le scientifique anglais Thomas Browne, qui a inventé le mot "électricité" quelques années plus tard.
Les Américains aiment croire que c'est l'inventeur Benjamin Franklin qui a prouvé que la foudre était de l'électricité en 1752. Il existe même des preuves montrant que les anciens Grecs et les Perses étaient au courant de l'électricité. Quiconque remporte le prix, c'est sûr, ils ont découvert l'électricité CC (courant continu). L'électricité AC (courant alternatif) ne s'est pas manifestée avant le 19ème siècle.
Qu'est-ce que l'électricité CC?
Les scientifiques visualisent l’électricité comme le flux de particules chargées négativement appelées électrons. Ce sont les mêmes particules qui gravitent autour des noyaux de tous les atomes constituant la matière.
Les deux lois fondamentales de l'électricité sont que les contraires attirent et aiment repoussent comme. Par conséquent, les électrons iront vers une borne positive et s’éloigneront de celle-ci. L'écoulement ne se produit que dans un sens et l'intensité de l'écoulement, ou du courant, dépend de la différence de charge entre les deux terminaux. Cette différence est la tension entre les bornes.
En l'absence d'entrée externe, les électrons vont s'accumuler sur la borne positive et réduire la différence de potentiel entre les deux bornes, et le flux finira par s'arrêter.
Exemples de courant continu
L’exemple le plus connu d’écoulement de courant continu est peut-être celui de la foudre. Prouver que la foudre est un phénomène électrique était la véritable réussite de Benjamin Franklins. Franklin a piloté un cerf-volant dans un orage et a attaché une clé à la corde du cerf-volant. Lorsque la clé a été chargée électriquement et lui a donné un léger choc, il a été ravi. Il avait prouvé que la charge électrique s'accumulait dans les nuages et que la foudre était une décharge de cette énergie électrique dans un éclair momentané de courant continu.
Une batterie est une autre source courante d’électricité à courant continu. Il consiste en une paire de bornes de charge opposée, et lorsque vous connectez les bornes avec un conducteur, l’électricité passe de la borne négative (la cathode) à la borne positive (l’anode).
La différence de charge dans une batterie est généralement fournie par un processus chimique au cœur de celui-ci, processus qui ne peut durer que pendant un temps limité. Si vous continuez à tirer sur une batterie, celle-ci finit par cesser de se recharger et tombe en panne.
Qu'est-ce que l'électricité AC?
Le physicien anglais Michael Faraday a découvert l’induction électromagnétique en 1831 en découvrant qu’il pouvait générer un courant électrique dans une bobine de fil conducteur en déplaçant un aimant dans les deux sens.
Point crucial, Faraday a noté que le courant changeait de direction chaque fois qu'il changeait la direction de l'aimant. Le fabricant français d’instruments Hippolyte Pixii s’est servi de cette découverte pour construire le premier générateur de courant alternatif en 1832.
L’électricité alternative est toujours produite par un générateur à induction du type construit par Pixii, bien que les générateurs modernes soient bien plus sophistiqués que la machine Pixiis. Le générateur peut utiliser des aimants rotatifs ou une bobine rotative, mais un type de rotation est toujours impliqué, et la période de rotation définit la fréquence à laquelle le courant change de direction.
Comme elle change de direction, l’électricité alternative a une fréquence qui correspond au nombre de fois par seconde qu’elle inverse.
Exemples de courant alternatif
Vous n'avez pas à chercher loin pour trouver des exemples d'électricité en courant alternatif. Les lumières de la pièce dans laquelle vous êtes assis, ainsi que le climatiseur, le chauffage électrique et tous les appareils électroménagers, sont alimentés en courant alternatif, généré par votre centrale électrique locale.
La plupart des centrales électriques utilisent la vapeur générée par des combustibles fossiles, la fission nucléaire ou des processus géothermiques pour faire tourner une turbine. La turbine produit de l'électricité par induction électromagnétique et la vitesse de rotation est soigneusement réglée pour produire de l'électricité à fréquence fixe. En Amérique du Nord, la fréquence est de 60 Hz (cycles par seconde), mais dans la plupart des autres pays du monde, elle est de 50 Hz.
Les éoliennes sont des sources d’énergie renouvelables qui produisent également de l’électricité alternative, mais elles dépendent de l’énergie éolienne pour faire tourner leurs turbines au lieu de combustibles fossiles ou nucléaires. Certains générateurs d'ondes ont également des turbines qui produisent du courant alternatif. Lorsque les vagues compressent un système hydraulique ou une poche d'air confiné, l'énergie stockée est utilisée pour faire tourner une turbine.
Différences entre AC et DC
Dans le monde électrifié du 21ème siècle, il est difficile d’imaginer une époque où il n’y avait pas d’électricité, mais cette époque n’était pas très ancienne. À la fin du XIXe siècle, l’ampoule électrique avait été inventée, mais il n’existait aucun moyen de générer de l’électricité et de l’introduire dans les maisons pour que les gens puissent utiliser la nouvelle invention.
Thomas Edison, qui a contribué au développement et à la commercialisation des ampoules électriques, était favorable à un réseau de centrales électriques à courant continu, tandis que Nikola Tesla, un inventeur serbe et ancien employé d’Edisons, privilégiait les générateurs à courant alternatif. Tesla a gagné, et voici certaines des raisons:
Changer de courant alternatif en courant continu et inversement
Bien que l’électricité qui passe par les lignes électriques soit du courant alternatif, l’équipement électronique nécessite souvent une alimentation en courant continu. Dans un schéma de circuit, le symbole de courant continu est une ligne droite avec trois points ou lignes dessous, tandis que celui pour le courant alternatif est une ligne ondulée unique. Pour convertir le courant alternatif en courant continu, les spécialistes en électronique utilisent généralement un composant de circuit appelé diode ou redresseur. Il ne fait circuler le courant que dans un seul sens, créant ainsi un signal continu pulsé provenant d'une source de courant alternatif.
L'outil permettant de convertir le courant continu en courant alternatif s'appelle un onduleur. Il utilise des transistors, composants de circuit pouvant s’allumer et s’éteindre très rapidement, pour acheminer le courant le long d’une série de circuits qui changent effectivement de direction sur une paire de bornes centrales, partie du circuit auquel vous raccordez le circuit. Charge CA. Les inverseurs sont utilisés dans les véhicules électriques. Ils sont également utilisés dans les systèmes photovoltaïques pour convertir l'électricité en courant continu générée par les panneaux solaires en courant alternatif pour une utilisation domestique.