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Générateurs d'un circuit électrique, types et description

Générateurs d'un circuit électrique, types et description

Le générateur d'un circuit électrique est un dispositif capable de créer une différence de potentiel électrique à ses bornes. Un générateur électrique est un appareil qui convertit un type d'énergie en énergie électrique afin que cette énergie puisse être utilisée dans un circuit électrique externe.

Un circuit électrique a besoin d'une source d'énergie, un générateur de courant qui entraîne des électrons.

Les générateurs des circuits électriques peuvent utiliser différentes sources d'énergie pour la convertir en énergie électrique. Les sources d'énergie les plus courantes sont :

  • Énergie chimique; Cette section comprend les batteries électriques, les batteries électroniques et les cellules galvaniques qui composent les batteries électriques.

  • Énergie mécanique; ce type de générateurs profite des champs magnétiques qui génèrent le mouvement de certains mécanismes pour générer de l'énergie électrique. Quelques exemples sont les générateurs électriques diesel ou les générateurs. énergie éolienne.

  • Énergie solaire photovoltaïque ; Les panneaux solaires photovoltaïques contiennent une série de cellules solaires qui transforment l'énergie d'un photon en un courant électrique. Cette transformation s'effectue dans les modules photovoltaïques.

Générateurs électriques mécaniques

Ces types de générateurs produisent de l' électricité à partir de travaux mécaniques.

Le système est basé sur le phénomène d'induction électromagnétique. C'est-à-dire que lorsqu'un conducteur de courant effectue un mouvement relatif vers un champ magnétique, le système induit la tension dans le conducteur électrique.

Voici quelques exemples de générateurs mécaniques :

Quel est le record de Faraday ?

Le disque de cuivre de Faraday est la première machine unipolaire. Cette machine est un générateur qui produit du courant continu et a été la première au monde. Il a été inventé par Michael Faraday en 1831, c'est pourquoi on l'appelle aussi disque de Faraday.

La machine unipolaire fournit un courant continu uniforme (non pulsé) avec un courant élevé et une basse tension.

Générateurs électriques à énergie solaire

Les systèmes photovoltaïques ont la capacité de générer un courant continu à partir du rayonnement solaire.

Les panneaux photovoltaïques sont constitués de cellules photovoltaïques. Ces cellules sont réalisées avec une structure moléculaire à base de silicium monocristallin ou polycristallin. Le silicium a la propriété que lorsqu'un photon entre en collision, la probabilité qu'il libère un électron est très élevée.

Comment fonctionne une cellule galvanique ? Piles et batteries électriques

Une cellule galvanique est une source chimique de courant électrique basée sur l'interaction de deux métaux et de leurs oxydes dans un électrolyte. Les cellules galvaniques sont capables de transformer l'énergie chimique en énergie électrique dans un circuit fermé.

Un élément galvanique se compose de deux demi-éléments. Nous considérerons l'exemple suivant :

  • Barre de zinc dans ZnSO 4 Zinc Sulfate Liquid

  • Barre de cuivre dans du sulfate de cuivre (II) liquide CuSO 4

Les atomes métalliques des tiges métalliques (électrodes) ont la propriété de se dissoudre dans le liquide (électrolyte). Dans l'électrolyte, les ions métalliques chargés positivement pénètrent dans l'électrolyte et les électrons chargés négativement restent sur l'électrode. Cela créera une différence de potentiel entre l'électrode et l'électrolyte. L'impulsion de dissolution d'un métal est d'autant plus grande que le métal est moins noble.

Le zinc étant moins noble que le cuivre, le lingot de zinc libérera ses ions plus rapidement et aura donc un potentiel négatif plus élevé que le lingot de cuivre. Cela crée une différence de potentiel entre les électrodes, égale à la différence entre les deux potentiels d'électrode standard.

En établissant une connexion électrique entre les tiges de zinc et de cuivre, les électrons se déplaceront de l'électrode de zinc plus chargée négativement (l'anode) à l'électrode de cuivre moins chargée négativement (la cathode). Maintenant, il y a un courant électrique qui est opposé au courant des électrons.

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Date de publication : 11 septembre 2021
Dernier examen : 11 septembre 2021