Le courant électrique est le mouvement de particules chargées positivement et négativement à travers un conducteur électrique dont les extrémités sont soumises à différents potentiels électriques. Typiquement, ces porteurs de charge sont des électrons chargés négativement, mais ils peuvent aussi être des porteurs de charge positifs.
Ce flux d'électrons permet de transporter de l'énergie électrique tout en générant un champ électrique et un champ magnétique.
Actuellement, l'électricité qui parvient aux habitations est en courant alternatif. Ce fait est dû à la soi-disant "guerre des courants". Cette guerre s'est produite dans la seconde moitié du 19e siècle et à l'aube du 20e aux États-Unis. La proposition de Nikola Tesla d'utiliser le courant alternatif a prévalu sur l'option de Thomas Alva Edison d'utiliser le courant continu.
L'unité SI du courant électrique est le Coulomb correspondant à l'ampérage par seconde qui traverse une section de conducteur.
Tous les flux de courant électrique appartiennent à l'un des types de courant électrique suivants :
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Courant continu (CC).
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Courant alternatif (CA).
À son tour, le courant alternatif peut être classé en courant sinusoïdal, quasi stationnaire, haute fréquence, courant de Foucault, monophasé et triphasé.
Courant continu (CC)
Un courant continu est un courant dont la direction et l'intensité ne changent pas dans le temps.
Par exemple, l’électricité produite par des générateurs photovoltaïques (panneaux solaires) est obtenue en courant continu puis transformée en CA à l'aide d'un onduleur. Les moteurs des voitures électriques utilisent le courant continu, aussi.
Dans ce type de courant, les électrons se déplacent de la borne négative vers la borne positive. Cependant, le sens conventionnel du courant électrique est à l'opposé car ils le considéraient comme une charge positive lors de son établissement.
Courant alternatif (Ca)
Un courant alternatif est un courant électrique dans lequel le sens de circulation du flux de charge électrique varie dans le temps.
Tout courant qui n'est pas constant relèverait de cette classification. Par exemple, les onduleurs d'une installation solaire photovoltaïque sont chargés de convertir l'électricité obtenue grâce à l'effet photovoltaïque en courant alternatif.
Le courant alternatif est utilisé pour le transport et la distribution de l’énergie électrique.
Courant sinusoïdal
Le courant sinusoïdal est le type le plus important de courant électrique périodique (CA). Sa forme d'onde dans le temps est une fonction sinusoïdale.
Le potentiel à chaque extrémité du conducteur électrique change par rapport au potentiel à l'autre extrémité. Cette variation s'effectue alternativement de la borne positive vers la borne négative en changeant de sens.
La fréquence est le nombre de cycles où le courant électrique fait tout ce mouvement positif et négatif par unité du temps. La fréquence est mesurée en hertz (Hz).
Courant quasi-stationnaire
Le courant quasi-stationnaire est un courant alternatif (CA) à évolution relativement lente, pour les valeurs instantanées duquel les lois des courants constants tiennent avec une précision suffisante. Les plus importantes de ces lois sont la loi d'Ohm et les règles de Kirchhoff.
Le courant quasi permanent, comme le courant continu, à la même intensité de courant dans toutes les sections d'un circuit non ramifié.
Les courants industriels normaux sont presque stationnaires, à l'exception des courants dans les lignes de transmission longue distance.
Courant électrique haute fréquence
Ce type de courant est un courant alternatif qui fonctionne à partir d'une fréquence d'environ quelques dizaines de kHz. Dans celui-ci, des phénomènes tels que le rayonnement électromagnétique et l'effet de peau deviennent significatifs.
Si la longueur d'onde du rayonnement de courant alternatif devient comparable aux dimensions des éléments du circuit électrique et que la condition quasi stationnaire est violée.
Courant de Foucault
Les courants de Foucault sont des courants électriques fermés dans un conducteur massif qui se produisent lorsque le flux magnétique qui le pénètre change, donc les courants de Foucault sont des courants d'induction. Plus le flux magnétique change rapidement, plus les courants de Foucault seront forts.
Les courants de Foucault des matériaux conducteurs entraînent des pertes d'énergie, en particulier dans les noyaux des bobines de courant alternatif.
Courant monophasé
Un courant monophasé est composé d'un seul courant alternatif (AC) ou phase, et donc toute tension varie de la même manière.
La distribution d'électricité monophasée est souvent utilisée lorsque les charges sont principalement destinées à l'éclairage et au chauffage et aux petits moteurs électriques.
Les installations monophasées sont généralement constituées de trois types de câbles électriques :
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Le câble de phase est le câble par lequel circule le courant électrique.
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Le fil neutre permet au courant de revenir.
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Le fil de terre fournit un chemin de conduction vers la terre indépendant du courant monophasé. La fonctionnalité de ce câble est exclusivement destinée à la protection contre la conduite d'éventuelles surtensions à la terre.
Courant trifasique
Un courant triphasé est un ensemble de trois courants alternatifs monophasés (CA) de fréquence et d'amplitude égales. Chaque phase a une différence de phase entre elles de 120 degrés électriques.
Les générateurs utilisés dans les centrales électriques sont triphasés puisque le raccordement au réseau électrique doit être triphasé (sauf pour les centrales de faible puissance). De plus, le triphasé est largement utilisé dans les industries, où les machines sont alimentées par des moteurs triphasés.
