Chapitre 3 : Production d’une force électromotrice sinusoïdale.

Principe de la production d’une f.e.m sinusoïdale :

Mise en évidence expérimentale :

Dispositif :

1 bobine, comportant N spires de surface S

entraînée par un moteur, tourne à la vitesse

angulaire constante ω, dans un champ magnétique

uniforme .

Le dispositif est branché aux bornes d’un

oscilloscope et d’une lampe.

Obs :

La lampe s’allume : il y a donc production d’électricité

La tension aux bornes de la bobine est sinusoïdale

Expression de la tension aux bornes de la bobine :

Loi de Faraday :

1 circuit fermé soumis à 1 variation de flux magnétique est le siège d’une fem induite d’expression e.

Expression du flux magnétique à travers la bobine :

Φm : valeur max du flux = N x B x S

Expression de la tension e :

Avec

Conclusion :

1 bobine, comportant N spires de surface S entraînée par un moteur, tourne à la vitesse

angulaire constante ω, dans un champ magnétique uniforme (perpendiculaire à l’axe de rotation) :

cette bobine est un générateur de fem sinusoïdale de et de résistance

interne r = à la résistance de la bobine.

Application : l’alternateur :

Inducteur et induit :

(voir Figure 1) Le dispositif expérimental utilisé est tel que :

La bobine tournante (=rotor) est le siège d’1 fem induite : c’est le circuit induit

Le champ magnétique est produit par 1 partie fixe (=stator) : c’est le circuit inducteur

L’ensemble est un dispositif à induit tournant.

Principe de l’alternateur :

Constitution d’1 alternateur :

1 bobine fixe (stator) qui est le circuit induit.

1 aimant tournant (rotor) qui est le dispositif inducteur.

L’ensemble est un dispositif à induit fixe.