Thème 2 : Chap 1 : Alternateur 1

Thème 2

chap 1

L’alternateur Activité 1

Term

Ens.scientifique

Un alternateur produit de l’électricité à partir

d’une autre forme d’énergie.

Produire de l’électricité en minimisant les pertes

constitue un enjeu économique et

environnemental majeur. Le rendement d’un

alternateur doit donc être le meilleur possible.

1. Compléter la légende ci-contre.

2. Dans un alternateur comment s’appelle

la partie fixe et la partie mobile ?

Décrire chacune de ces deux parties.

3. Lire les documents 1,2 et 3 p 112 et 113. Le schéma du doc. n°3 est appelé « chaine énergétique »

4. Quel est le rôle de la turbine dans les centrales ?

5. A l’aide d’un schéma, représenter la conversion d’énergie qui a lieu dans un alternateur.

6. Lire le document4 et calculer le rendement de l’alternateur de l’éolienne.

7. Un cyclise pédale intensément pendant 1h, il fournit une énergie de 0,600 kWh. L’énergie électrique récupérée

est de 0,240 kWh. Calculer le rendement d’un alternateur de vélo.

8. Expliquer pourquoi le rendement n’est pas égal à 1 et comment le maximiser.

Exercices :

Dans une installation hydroélectrique, l’eau en chutant d’une

grande hauteur entraine une turbine qui permet à l’alternateur de

produire de l’électricité. L’association de ces deux éléments

constitue un turboalternateur dont le rendement global a pour

valeur η = 86 %. Une centrale hydroélectrique produit une

puissance de 300 MW.

1. Décrire par une chaine énergétique la conversion d’énergie

réalisée par le turboalternateur.

2. Calculer la puissance fournie par l’eau du barrage.

3. A partir des informations suivantes, calculer la valeur du

rendement 𝜂𝑎 de l’alternateur quand le débit de la chute d’eau

est à 50 % de son débit maximal.

Thème 2 : Chap 1 : Alternateur 2

Du 21 mai au 25 juin 2020, de nombreux essais ont été fait

sur le site de l’EPR (réacteur à eau pressurisée) Flamanville-3

en Normandie. Ce site possède un système de production

d’électricité de forte puissance. L’alternateur est constitué d’un

stator de 420 tonnes, 4 mètres de diamètre et 24 mètres de

long et d’un rotor de puissance 1580 MW. Le rendement est

proche de 99 %.

a. Calculer la puissance électrique délivrée par ce réacteur.

b. Une unité de production de la centrale du Bugey dans l’Ain

délivre 900 MW de puissance électrique.

Comparer cette unité avec celle de Flamanville-3.

Le réacteur de l’EPR

Thème 2 : Chap 1 : Alternateur 3