Qu'est-ce qu'un générateur de tension?
Un générateur de tension est un appareil qui convertit l'énergie potentielle et cinétique en énergie électrique. Ceci est le plus souvent réalisé en déplaçant un conducteur dans un champ magnétique pour créer une tension. Le générateur fonctionne de manière très similaire à une pompe à eau dans laquelle la charge électrique est transférée dans un circuit externe, un peu comme l’eau est poussée dans un tuyau. L'énergie potentielle et cinétique qui commence le processus peut provenir de diverses sources telles que la vapeur ou le vent.
Les origines du concept de générateur de tension proviennent des études d'un physicien anglais, Michael Faraday, en 1831. Il enroula des bobines de fil isolé autour d'un anneau de fer. Lorsqu'il a fait passer un courant dans un anneau de bobine, il a découvert que l'autre bobine était également induite. En utilisant ce concept, il a construit un dispositif rotatif électromagnétique. Il s’agissait essentiellement du premier moteur électrique et fonctionnait comme le principe inverse d’un générateur de tension en produisant de l’énergie cinétique à partir de l’énergie électrique.
En 1832, Hipployte Pixii construisit un générateur électrique pour l'industrie. Appelé le Dynamo, il convertissait l'énergie cinétique en rotation en électricité. Cette première invention était un dispositif à courant continu (CC) et nécessitait une pièce supplémentaire introuvable sur les générateurs de tension modernes: un commutateur. Le commutateur a été conçu pour alterner le courant dans le dynamo. Cela aide à distribuer le courant dans tout le générateur au meilleur emplacement.
Un générateur de tension est composé de deux pièces mécaniques différentes: un rotor et un stator. Le rotor est la partie tournante du générateur, tandis que le stator est la partie fixe. Les composants électriques sont connectés à chacune de ces pièces. L'induit est le composant producteur d'énergie et peut être placé sur le rotor ou sur le stator. Une composante de champ magnétique doit être placée sur la pièce mécanique opposée.
Des aimants permanents ou des bobines de champ peuvent être utilisés sur le générateur. Alors que les aimants créent leur propre charge électrique au cours du processus, les bobines de champ doivent être chargées pour produire de l'énergie. Ceci est accompli en utilisant des générateurs plus petits pour exciter les bobines. En cas de panne de courant, ces bobines de champ doivent être à nouveau stimulées dans un processus appelé «démarrage en noir».
Les générateurs de tension sont une partie nécessaire de l'industrie moderne. Les grandes centrales à travers le monde utilisent le potentiel et l'énergie cinétique convertie en électricité. Quel que soit l'état initial de l'énergie potentielle, elle est finalement convertie à l'aide d'un générateur haute tension. Le vent, la géothermie, le nucléaire, le pétrole et le charbon sont tous convertis en charge électrique.