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Electricité - Courant continu, courant alternatif
| Courant continu | Courant alternatif |
CC (courant continu) DC (direct current) | CA (Couplage alterné) AC (alternating current) |
| La tension est constante avec le temps. | La tension est variable avec le temps. |
| Sens du courant unidirectionnel | En général périodique, avec une fréquence. Exemple : 50 Hertz (Hz) (*) signifie : 50 allers et 50 retours par seconde. |
| Source : piles, batteries d'accumulateurs | Source : prise du secteur |
| Appareils électroniques : ordinateurs, chaînes hi-fi | Appareils de chauffage, d'éclairage, appareils contenant un moteur |
(*) La période en Europe et en Amérique du Sud est de 50 Hz contre 60 Hz en Amérique du Nord (où il est plus adapté aux longues distances).
Un adaptateur secteur permet d'obtenir une basse tension continue à partir du courant alternatif à 230 V de la prise du secteur. Mais comment cela ?
L'adaptateur secteur est constitué :
- d'un transformateur (qui abaisse la tension alternative),
- d'un pont de diodes (qui redresse cette tension),
- d'un condensateur (qui lisse la tension redressée).
  | Le transformateur sert à abaisser (ou à élever) une tension alternative. Il est composé d'une bobine de fil de cuivre en entrée (dite primaire) et d'une 2e bobine de fil de cuivre en sortie (dite secondaire) mais qui n'est pas reliée à la précédente. Le courant variable, soumis à une tension alternative, qui circule dans la bobine primaire, créé une variation de champ magnétique qui induit une tension alternative dans la bobine secondaire, de même fréquence. La tension obtenue au secondaire dépend du nombre de spires des bobines (il faut compter environ 10 spires par volt, pour minimiser les pertes de tension). Pour diviser la tension par 10, il suffit que le nombre de spires soit 10 fois moins élevé dans la bobine secondaire par rapport à la bobine primaire. |
| Le redressement de la tension : Pour redresser une tension alternative, on utilise des diodes à jonction qui ont la propriété de ne laisser passer le courant que dans un sens, en se bloquant lorsque la tension à ses bornes est négative, supprimant ainsi l'alternance négative du signal d'entrée. On distingue les redresseurs à simple alternance qui annulent les tensions négatives, des redresseurs à double alternance qui transforment les tensions négatives en tensions positives. La tension redressée mono-alternance est moins efficace puisque le courant ne circule que la moitié du temps. En pratique, ce type de redresseur mono-alternance est surtout utilisé comme dispositif de variation de puissance, par exemple pour régler la puissance de chauffage d'un sèche-cheveux. Plutôt qu'un redresseur mono-alternance, on utilise un pont de 4 diodes (ou pont de Graëtz) : le courant de sortie est toujours la valeur absolue du courant d'entrée : lors de l'alternance positive, seules 2 des 4 diodes laisseront passer le courant (leur tension d'anode étant supérieure à la tension de cathode), et lors de l'alternance négative, ce sont les 2 autres diodes qui laisseront passer le courant. |
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 | le lissage de la tension : Une fois redressée, la tension varie de 0 à U. Pour éviter ces variations de tension, on utilise un condensateur, qui est un réservoir à charges électriques, constitué de 2 surfaces conductrices (comme 2 plaques métalliques) séparées par un isolant (air ou film isolant). Le condensateur se caractérise par sa capacité (exprimée en farads) qui est le coefficient de proportionnalité entre charge (en coulombs) et tension (en volts) : C=q/U. (Plus les surfaces conductrices sont proches et grandes, plus la capacité du condensateur est importante). Ainsi, en plaçant un condensateur à la sortie du pont de diodes, le condensateur se charge quand la tension augmente, et se décharge quand la tension à la sortie tend à diminuer, réduisant ainsi fortement la chute de tension. La tension devient quasiment continue quand le condensateur a une capacité suffisante. |
C'est également un transformateur qui est utilisé à la sortie des centrales électriques pour élever la tension jusqu'à 400 kilovolts (en France, et jusqu'à 1 mégavolt en Chine, au Japon, en Italie...) :
Utiliser la haute tension pour transporter l'électricité sur de longues distances permet, à puissance transportée équivalente, de diminuer l'intensité et donc minimiser les pertes d'énergie liées à l'effet Joule, qui sont proportionnelles à la résistance et au carré de l'intensité.
La tension est ensuite successivement abaissée dans les différents postes de transformation pour être distribuée chez le consommateur à un niveau adapté à ses besoins (230 V en France).
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