Conversion en énergie électrique

Induction électromagnétique

Activité

En 1820, Œrsted découvre qu’un courant électrique peut mettre en mouvement une aiguille aimantée.

Dans cette expérience, de l’énergie électrique
est donc convertie en énergie mécanique.

En 1831, Michael Faraday met en évidence
le phénomène inverse.

Que doit-il arrivé au champ magnétique pour créer
un courant électrique dans un conducteur ?

Il doit varier.

Comment un alternateur
applique-t-il cette contrainte ?

En faisant tourner des aimants.

Quelle particularité a
le courant électrique ainsi créé ?

Il est alternatif.

L’alternateur se compose :

• d’un rotor (c’est la partie en rotation contenant généralement les aimants)
• et d’un stator (partie fixe contenant généralement les bobines de cuivre)

Comment appelle-t-on le dispositif permettant
de recueillir l’énergie mécanique d’une source
pour la transmettre à un alternateur ?

Une turbine

On appelle turbo-alternateur
l’accouplement des deux.

Remarque :

Le rendement d’un alternateur dépend de sa masse : plus il est gros, plus il s’approche de 1
(typiquement 99% pour les plus gros
dans les centrales de haute puissance).

Photovoltaïque

Théorie des bandes

Cellule photovoltaïque

Les cellules photovoltaïques sont faites
d’un matériau semi-conducteur.

Exemple d'un tel matériau : le silicium

Pour qu’un matériau semi-conducteur convertisse efficacement l’énergie solaire, il faut que son spectre d’absorption recouvre le mieux possible
le spectre reçu du Soleil.

Donc dans l'idéal, la longueur d'onde correspondant
à l'énergie du gap du semi-conducteur
doit être dans l'infrarouge.

Le Silicium y arrive pas mal.

Caractéristique d’une cellule photovoltaïque

Remarques :

• le rendement d'une cellule photovoltaïque est globalement faible (< 25%).


• le courant produit par une cellule photovoltaïque
  est continu. Il faut le convertir en courant alternatif grâce à un onduleur avant de l'envoyer dans le réseau.