d. Troisième expérience, le générateur

Publié le par Thomas

                On cherche par une seconde expérience à montrer le fonctionnement d'un générateur. En effet, pour faire fonctionner une hydrolienne, on trouve une turbine qui transforme une force en un mouvement de rotation et un générateur qui le transforme en énergie. Nous disposons pour cela de plusieurs éléments. Premièrement, un moteur, qui imprime un mouvement de rotation, celui-ci joue le rôle de la turbine,  un aimant situé sur la partie mobile du moteur et  une bobine de cuivre sur laquelle nous avons branché une carte d'acquisition afin de mesurer la tension aux bornes de celle-ci grâce à un ordinateur.



Schéma du montage

 



              

                On désire dans notre modèle imiter l'action d'un générateur, autrement-dit, créer de l'électricité à partir d'un mouvement de rotation. Ici le moteur dont on peut régler la vitesse simule le mouvement de la turbine. Ensuite, l'aimant mis en rotation, tourne à proximité d'une bobine ici composée de mille spires. On observe le voltage aux bornes de celle-ci grâce au logiciel de l'ordinateur Candi PCI branché sur la carte d'acquisition. On  effectue alors trois mesures différentes.

                Une première alors que l'aimant est arrêté : la courbe représentée est alors une droite dont la valeur est constamment nulle car la vitesse de rotation est nulle donc la tension l'est aussi.


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Première courbe


                 Nous effectuons une deuxième mesure alors que l'aimant tourne à vitesse de rotation de 24 fois par seconde,  nous pouvons dans ce cas remarquer une sinusoïde.


Seconde courbe


                Pour finir, nous mesurons une dernière fois la tension aux bornes de la bobine avec cette fois ci une fréquence de rotation de l'aimant beaucoup plus élevé, de 42 fois par seconde.

Troisième courbe


                De même, il est possible de voir que la fréquence du courant alternatif correspond à celle de rotation de l'aimant face à la bobine. On peut conclure de cette expérience qu'un générateur tel que nous l'avons modélisé produit un courant alternatif dont la tension varie directement en fonction de la vitesse de rotation de l'aimant. Si l'on adapte ce système à l'hydrolienne, plus le courant marin sera rapide, plus la tension produite sera forte.

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