Courant alternatif

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Traduction

Courant alternatif monophasé (Français) / Single phase alternating current (Anglais) / / التيار المتردد أحادي الطور (Arabe)

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Traductions

Définition

Domaine, Discipline, Thématique

Sciences Techniques / Electricité / Electronique / Magnétique / Electrotechnique / Electromagnétique / Mécanique / Mécatronique / Sciences de l'ingénieur / Internet des objets

Définition écrite

• Le courant alternatif, également connu sous le sigle AC, est un courant électrique produit par le mouvement répétitif des électrons dans un circuit électrique fermé. Contrairement au courant continu (DC), où les électrons se déplacent dans une seule direction, les électrons dans un courant alternatif se déplacent dans deux directions opposées de manière régulière et périodique. Il transporte des quantités d'électricité alternativement égales dans les deux sens par période. En raison de cette caractéristique, un courant alternatif possède une valeur moyenne nulle.

• La forme la plus utilisée de courant alternatif est le courant sinusoïdal, essentiellement utilisée pour transmettre et distribution de l'énergie électrique sur de longues distances. Le courant alternatif est caractérisé par sa fréquence, elle correspond au nombre d'oscillation pendant une période du signal en une seconde. Un courant alternatif de 50 Hz effectue cinquante oscillations par seconde, c'est-à-dire qu'il change cent fois de sens par seconde.

• Pour qu'un récepteur électrique fonctionne correctement (allumer une lampe par exemple), il est nécessaire que le circuit électrique soit fermé. Il existe des conventions de couleurs internationales à suivre pour alimenter les récepteurs électriques (résistif ou inductif) tout en assurant la sécurité des personnes contre les défauts d'isolement par l'utilisation de fil de terre ou un disjoncteur différentiel dans l'installation électrique. Le disjoncteur magnétothermique et le fusible sont utilisés pour assurer la protection des biens contre les courts-circuits et les surcharges. Ces dispositifs de sécurité permettent de protéger les personnes et les biens contre les risques électriques.

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En termes mathématiques, un courant alternatif sinusoïdal est caractérisée par son expression instantanée suivante : i(t)= IMax .sin(2π .f .t+ᵠ) avec: - i(t) : expression instantanée du courant électrique en fonction du temps en volt noté (V); - IMax : valeur maximale du courant électrique en volt noté(V); - f: fréquence en hertz noté (Hz); - t: temps en secondes noté (s); - ᵠ: déphasage entre le courant i(t) et la tension u(t) en degré noté (°) ou en radian noté (rad).

Courant alternatif - Historique (+)

Définition graphique

Carte conceptuelle: Courant Alternatif

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  AC JF1

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  AC JF2

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  AC JF3

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  AC JF1

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Concepts ou notions associés

Electricité / Courant alternatif / Courant alternatif monophasé / Tension alternatif / Tension alternatif monophasé / Symbole / Convention et norme / Puissance active / Puissance active monophasé / facteur de puissance / Puissance réactive / Puissance réactive monophasé / Puissance apparente / Puissance apparente monophasé / Quantité d'énergie / consommation d'énergie électrique / Coût d'électricité / Période / Fréquence / pulsation / Phase / Déphasage / Expression instantanée / Amplitude maximale / Valeur efficace / Ampèremètre analogique / Ampèremètre numérique / Voltmètre analogique / Voltmètre numérique / Wattmètre analogique / Wattmètre numérique / Multimètre / Oscilloscope / Transformateur / Récepteur électrique / Lampe / Inductance / Cordant électrique / Source de tensions électriques / Distribution / Energies renouvelables / Consommation en énergie / Dangers électriques / Electrisation / Electrocution / Sécurité électrique / Appareils de protection des personnes / Appareils de protection des biens / Défaut d'isolement / Court-circuit / Surcharge / Surintensité / Prise de terre / Panneaux de préventions de sécurité électrique / Panneaux d'obligation de sécurité électrique / Panneaux de secours de sécurité électrique / Habilitation électrique / Réseau de distribution basse tension RDBT / Installation photoélectrique / Champ photoélectrique / Panneau photoélectrique / Cellule photoélectrique / Silicium de type P: Dopage Bore / Silicium de type N: Dopage Phosphore / Diode by-pass / Logiciel PVsyst / Fusible / Sectionneur / Parafoudre / Onduleur / Disjoncteur différentiel / Disjoncteur magnétothermique / Gaspillage électrique / Gestion de l'énergie / Prix / Quantité d'énergie / Durée

Exemples, applications, utilisations

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Erreurs ou confusions éventuelles

{{Fiche Didactique Conceptions--> |Difficultés-Confusions-Erreurs-Conceptions=

• Confusion entre Nicola Tesla - Tomas Edison
• Confusion entre Source de tension continu - source de tension alternatif
• Confusion entre Symbole de la tension continu - symbole de la tension alternatif
• Erreur fréquente: Caractéristiques de la tension alternative sinusoïdale
• Erreur fréquente: L’électron traverse le circuit électrique à une vitesse vertigineuse pour atteindre la lampe et la faire briller
• Erreur fréquente: Le courant électrique est un fluide constitué d’électrons traversant un circuit électrique
• Erreur fréquente: Pour allumer une lampe, il suffit qu'un seul fil électrique
• Erreur fréquente: la luminosité de la lampe placée en amant d'une résistance est supérieure à la luminosité d'une lampe placée en aval de la même résistance
• Erreur fréquente: La résistance ,placée dans un circuit électrique, donne, à sa sortie, un courant plus faible que celui à l'entrée de la résistance
• Erreur fréquente: On doit ajouter une résistance avant ou aprés une lampe pour la protéger d'un courant fort
• Confusion entre Tension continu - tension alternative pour allumer la lampe de ma chambre
• Erreur fréquente: Le courant électrique est un fluide d'électrons qui circulent dans les fils d'un circuit électrique et qui s'arrêtent lorsque le circuit est ouvert
• Erreur d'identification: La conductibilité du courant électrique dépend de la couleur des fils électrique
• Confusion entre Phase - neutre - fil de terre
• Confusion entre Appareil de protection des personnes - appareils de protection des biens
• Erreur fréquente: L'installation d'une prise de terre n'est pas nécessaire dans une installation électrique

• Confusion entre Circuit résistif - Circuit inductif
• Erreur fréquente Tout les moteurs convertie l'énergie électrique en une énergie mécanique de rotation

• Erreur fréquente: la phase est plus dangereuse que le neutre

• Erreur d'identification: Les propriétés électriques des matériaux affectent la même quantité de courant électrique
• Erreur fréquente: L'éclairage s'effectue lors du premier contact du courant électrique avec la lampe
• Erreur fréquente: La résistance s'oppose au passage des électrons donc le courant à sa sortie est plus inférieure que celui qui y entre
• Erreur fréquente: Tension est redressée seulement à la sortie d'une diode

• Erreur fréquente: Relation entre facteur de puissance et la facture d'électricité

• Confusion entre Valeur maximale - valeur efficace

• Erreur fréquente: la pile est un réservoir de courant, qui donne du courant à l’ampoule, elle-même consommatrice de courant
• Confusion entre Expression instantanée - valeur efficace
• Confusion entre Somme algébrique des tensions - Somme vectorielle des tensions
• Erreur fréquente: Détermination de la période d'un signal électrique
• Erreur fréquente: Le déphasage du courant par rapport à la tension ne dépend pas du type du récepteur résistif ou inductif
• Erreur d'identification: Identification de l'expression instantanée de la tension électrique
• Erreur d'identification: [[Identification de la tension au borne d'une inductance visualisée par un oscilloscope]
• Erreur fréquente: Le fil électrique plus épais transporte plus de courant
• Erreur fréquente Lacune de nomenclature le professeur ne maitrise pas la formule chimique des termes qui les emplois. Lithium et de Manganèsedioxide (Li/MnO2) ou Lithium et de fer Phosphate (LiFePO4)
• Erreur fréquente Lacune de formule chimique de la substance chimique qui se trouve dans une battrie
• Erreur fréquente: [[Résistance élevée ==> courant diminue ==> consommation augmente ]]

}}

Questions possibles

Courant alternatif: Questions / Réponses

• Préparer, en petit groupe, un exposé sur l’électricité utilisée pour l'éclairage des villes en 19ème siècle
• En se basant sur la figure.1 suivante, Expliquer à ton ami quelle source d'alimentation (continu ou alternative) utilise-t-on pour allumer la lampe électrique

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  Figure.1

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• Préciser la différence entre le symbole de tension continu et tension alternative
• Expliquer à tes amis la différence entre le déplacement des électrons dans un circuit alimenté par une tension continu et un circuit alimenté par une tension alternative
• En petit groupe, formuler un paragraphe récapitulant les caractéristiques d'une tension alternative sinusoïdale en utilisant les vocabulaires suivants:

alternatif, valeur maximale, valeur efficace, période, pulsation propre, fréquence, valeur instantanée.

• Cocher la bonne réponse en justifiant votre choix; Si vous aviez à comparer la vitesse moyenne de déplacement des électrons dans le circuit électrique, elle serait du même ordre de grandeur que :

    - La vitesse de la lumière;
    - La vitesse du son;
    - La vitesse d’une voiture;
    - La vitesse de marche d’un homme; 
    - La vitesse d’un escargot. 

• Peux-tu expliquer à ton camarade comment le courant circule dans un circuit électrique
• En petit groupe, compléter le montage nécessaire permettant d'allumer la lampe, puis déduire combien de fils conducteurs on doit utiliser pour l'allumer

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  cas 1

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  cas 2

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  cas 3

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  cas 4

• Parmi les trois montages, choisir lequel qui correspond à la bonne luminosité des lampes en introduisant une résistance entre eux

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  Montage 1

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  Montage 2

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  Montage 3

• Discuter en plénière, la quantité du courant avant et aprés la résistance introduite dans le montage 3 précédant

• En petit groupe, préciser la figure qui corresponde au bon endroit ouu on doit introduire la résistance afin de protéger la lampe d'un courant fort

 - Courant continu 

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  Figure 3

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  Figure 4

 - Courant alternatif 

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  Figure 1

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  Figure 2

• Expliquer à ton amis, la tension de la prise murale utilisée pour allumer la lampe de ta chambre est-elle continu ou alternative
• En petit groupe, comparer en analysant le mouvement des électrons dans un circuit électrique ouvert et dans un circuit électrique fermé
• Réaliser les expériences suivantes, interpréter puis conclure sur l'influence de la propriété de conduction du courant électrique par rapport aux couleur des fils électriques

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  Expérience 1

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  Expérience 2

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  Expérience 3

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  Expérience 4

• Expliquer à tes amis qu'une convention de couleur des fils conducteurs est respectée dans une installation domicile
• Préparer, en petit groupe, un exposé sur les mesures de sécurité pour se protéger des dangers électriques

• Relier par une flèche les termes suivants afin de préciser ce qui assure chaque appareil de protection

       - Disjoncteur magnétothermique
       - Prise de terre                      - Protection de personnes 
       - fusible                             - Protection des biens
       - Disjoncteur différentiel

• Dans une installation électrique domicile, explique pourquoi les prises du salon et des chambres à coucher sont différents par rapport aux prises utilisés dans la cuisine et la salle de bain

• [Le courant est-t-il toujours dangereux]]QSV

• Dans un tableau électrique de votre maison, expliquer la présence de plusieurs disjoncteurs magnétothermiques et un seul disjoncteur différentiel

* En se basant sur les deux figures, préciser, parmi les trois fils conducteurs du réseaux monophasé, le quel qui déclenche le disjoncteur électrique 

• Explique à tes amis comment économiser la facture de l'électricité
• Quel est la relation entre facteur de puissance et les différents types des puissance correspondants à des charges résistives et inductives
• Expliquer comment le facteur de puissance peut-il affecter la facture d'électricité
• Quelle est la différence entre circuit résistif et circuit inductif
• Combien existe-t-il de fils conducteurs

• Relation entre les propriétés de matériaux des conducteurs et la conductibilité

• Les dangers électriques sont-ils provoqués par le courant ou par la tension électrique

• Quels sont les différents types de courant
• Combien existe-t-il de types de réseaux électriques alternatifs
• Comment mesurer un courant
• Qui peut nous expliquer qu'est ce qu'une tension
• Quel est le plus dangereux la tension ou le courant
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Liaisons enseignements et programmes

Education: Liens, sites et portails

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Idées ou Difficultés liées à son enseignement

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Aides et astuces

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