Courant alternatif. Le courant alternatif (CA) est le courant électrique dont l’amplitude et la direction varient de façon cyclique. La forme d’onde de courant alternatif la plus utilisée est celle d’une onde sinusoïdale (figure), car elle permet une transmission plus efficace de l’énergie.

D’autres formes d’ondes périodiques sont utilisées dans certaines applications, telles que les ondes triangulaires ou carrées. Utilisé de manière générique, le CA désigne la manière dont l’électricité atteint les ménages et les entreprises.On peut voir et mesurer le signal du courant laternatif grace au oscilloscope, retrouvez les sur guide-oscilloscope.com.

Cependant, les signaux audio et radio transmis par les câbles électriques sont également des exemples de CA. Dans ces utilisations, l’objectif le plus important est généralement la transmission et la récupération d’informations codées (ou modulées) sur le signal AC.

Histoire

En 1882, le physicien, mathématicien, inventeur et ingénieur Nikola Tesla a conçu et construit le premier moteur à induction à courant alternatif. Plus tard, le physicien William Stanley, a réutilisé, en 1885, le principe de l’induction pour transférer le courant alternatif entre deux circuits isolés électriquement. L’idée centrale était d’enrouler une paire de bobines sur une base de fer commune, appelée bobine d’induction. Ce fut le précurseur du Transformer d’aujourd’hui.

Le système utilisé aujourd’hui a été principalement conçu par Nikola Tesla ; la distribution du courant alternatif a été commercialisée par George Westinghouse. Les autres personnes qui ont contribué au développement et à l’amélioration de ce système sont Lucien Gaulard, John Gibbs et Oliver Shallenger entre 1881 et 1889. Le courant alternatif a permis de surmonter les limites qui sont apparues lors de l’utilisation du courant continu (CC), qui est un système inefficace pour la distribution de l’énergie à grande échelle en raison des problèmes de transmission de l’énergie, commercialisé en son temps avec une grande agressivité par Thomas Edison.

La première transmission interurbaine de courant alternatif a eu lieu en 1891, près de Telluride, dans le Colorado, suivie quelques mois plus tard par une autre en Allemagne. Malgré les avantages évidents du courant alternatif par rapport au courant continu, Thomas Edison a continué à plaider fortement en faveur de l’utilisation du courant continu, pour lequel il détenait de nombreux brevets.

En fait, il s’en est pris avec force à Nikola Tesla et George Westinghouse, promoteurs du courant alternatif, malgré lequel il a fini par s’imposer. Ainsi, grâce au courant alternatif, Charles Proteus Steinmetz, de General Electric, a pu résoudre de nombreux problèmes liés à la production et à la transmission de l’électricité, ce qui a finalement conduit à la défaite d’Edison dans la bataille des courants, son vainqueur étant George Westinghouse, et dans une moindre mesure, Nikola Tesla.

Caractéristiques du courant alternatif

Le courant alternatif présente un certain nombre de caractéristiques particulières qui le distinguent des autres. Les principales sont les suivantes :

a) la forme d’onde
b) la mesure dans laquelle
c) la fréquence
d) la phase (lorsqu’il y a deux ou plusieurs courants alternatifs superposés dans le même circuit, comme c’est généralement le cas pour l’énergie triphasée des services publics)

Courant alternatif  Versus courant continu

La raison de l’utilisation intensive du courant alternatif est déterminée par sa facilité de transformation, une qualité qui fait défaut au courant continu. Dans le cas du courant continu, l’augmentation de la tension est obtenue en connectant des dynamos en série, ce qui n’est pas très pratique. Au contraire, dans le cas du courant alternatif, il existe un dispositif : le transformateur, qui permet d’augmenter efficacement la tension.

L’énergie électrique est donnée par le produit de la tension, de l’intensité et du temps. Étant donné que la section des conducteurs des lignes de transport d’énergie électrique dépend de l’intensité, nous pouvons, au moyen d’un transformateur, augmenter la tension à des valeurs élevées (haute tension), en diminuant l’intensité du courant dans la même proportion. Ainsi, la même énergie peut être distribuée sur de longues distances avec de faibles intensités de courant et, par conséquent, avec de faibles pertes dues à l’effet Joule et à d’autres effets associés au passage du courant tels que l’hystérésis ou les courants de Foucault.

Une fois au point de consommation ou à proximité, la tension peut être réduite à nouveau pour un usage industriel ou domestique de manière confortable et sûre.

Courant triphasé

La production d’électricité triphasée est la forme la plus courante et celle qui permet l’utilisation la plus efficace des conducteurs. L’utilisation de l’électricité sous forme triphasée est courante dans les industries où de nombreuses machines sont alimentées par des moteurs à cette tension. Le courant triphasé est formé par un ensemble de trois formes d’onde, déphasées entre elles de 120 degrés, selon le schéma présenté dans la figure.

Les courants triphasés sont générés par des alternateurs équipés de trois bobines ou groupes de bobines, enroulés sur trois systèmes de pièces polaires équidistantes les unes des autres. Le retour de chacun de ces circuits ou phases est couplé à un point, appelé le neutre, où la somme des trois courants, si le système est équilibré, est nulle, de sorte que le transport peut être effectué en utilisant seulement trois câbles.

Cet arrangement serait la connexion dite en étoile, et il existe également la connexion en triangle dans laquelle les bobines sont couplées selon cette figure géométrique et les fils de ligne partent des sommets.