Conversion électromagnétique statique
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PSI Brizeux
Ch. CP1: Conversion électromagnétique statique 1
Conversion électromagnétique statique
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Conversion électromagnétique statique
PSI Brizeux Ch. CP1: Conversion électromagnétique statique 1 C H A PIT R E C P1 Conversion électromagnétique statique
Les sources d’énergie, naturelles ou industrielles, se trouvent sous deux formes : thermique (centrales thermiques à combustion d’hydrocarbures, énergie solaire, centrales nucléaires) ou mécanique (chutes d’eau, vent). Le plus simple moyen de transporter l’énergie est de le faire sous forme électrique. Il est donc nécessaire de transformer les deux formes d’énergie citées ci-dessus en énergie électrique. Nous étudierons, dans un prochain chapitre, le principe de la conversion électromécanique et son application aux machines tournantes (permettant de convertir de l’énergie mécanique en énergie électrique). Nous nous intéresserons dans ce chapitre à la conversion de puissance qui s’opère entre les lignes hautes tensions et l’utilisateur. L’énergie électrique est en effet transportée sous hautes tensions (typiquement 200 à 400 kV) : à puissance donnée, plus la tension est élevée, plus le courant (et donc les pertes par effet Joule) sont faibles. La distribution se fait, quant à elle, sous des tensions beaucoup plus basses (220 V). La conversion à opérer, appelée conversion électromagnétique statique , se fait dans les transformateurs qui permettent entre autres choses, d’alimenter une charge sous une tension différente de celle de la source. Ces transformateurs permettent plus généralement de transférer, en régime alternatif, de la puissance électrique d’une source placée à l’entrée du transformateur (circuit dit primaire) à une charge placée à sa sortie (circuit dit secondaire). 1. LES MATERIAUX MAGNETIQUES
1.1. Le phénomène d’aimantation
Le phénomène fondamental intervenant dans les milieux magnétiques est le phénomène d’ aimantation : l'application d'un champ extérieur aboutit à la création de moments dipolaires magnétiques moyens non nuls au sein de ce type de milieu, soit par création puis orientation de dipôles magnétiques microscopiques, soit simplement par orientation de dipôles déjà existants. On peut décrire macroscopiquement ce phénomène par une densité volumique de moment dipolaire , appelée vecteur aimantation, telle que dans tout volume élémentaire du milieu apparaisse le moment dipolaire élémentaire : : vecteur aimantation Le milieu est alors dit aimanté. Le vecteur aimantation s’exprime en A.m - 1 .
