Thème 2 L’alternateur Term chap 1 Activité 1 Ens.scientifique
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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