Principe de fonctionnement d'un alternateur
L'alternateur est un dispositif qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique grâce à l'induction électromagnétique. Son schéma de base comprend deux parties essentielles : un rotor (partie mobile constituée d'un aimant) et un stator (partie fixe composée de bobines).
Le fonctionnement repose sur l'expérience de Faraday de 1821 qui a démontré qu'un champ magnétique variable induit une tension électrique dans une bobine. Dans une centrale électrique, une turbine (actionnée par la vapeur, l'eau ou le vent) fait tourner le rotor, créant ainsi un champ magnétique variable qui induit un courant dans les bobines du stator.
Le rendement d'un alternateur se calcule par la formule : rendement = puissance fournie / puissance consommée. Les alternateurs industriels ont généralement un rendement proche de 100%, bien que des facteurs comme les frottements puissent le réduire en transformant une partie de l'énergie mécanique en chaleur.
💡 Dans un alternateur de voiture, le principe est identique, mais c'est le moteur qui fournit l'énergie mécanique nécessaire pour recharger la batterie et alimenter les systèmes électriques du véhicule.
La puissance d'un alternateur représente l'énergie qu'il peut convertir par unité de temps, exprimée en watts 1W=1J.s−1. Pour calculer le rendement de l'alternateur d'une éolienne, on divise la puissance électrique produite par la puissance mécanique fournie par les pales.