Salut à tous les Zér0s

Je suis en train de faire des recherches sur comment fonctionne un alternateur, comment est produit concrètement le courant?
J'ai fait pas mal de recherches sur le sujet, mais je n'ai trouvé aucune source qui explique ça clairement.
Je m'adresse donc aux visiteurs du site du Zér0

Ma question est simple: Comment un alternateur crée il du courant?

Merci beaucoup d'avance pour vos réponses!

Bah la page de wikipédia est quand même bien fournie:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Alternateur

sinon qu'est-ce que tu ne comprend pas? (ça sera peut-être plus facile en précisant)

J'ai déjà épluché toutes les pages Wikipedia

Ce que je ne comprend pas, c'est comment l'alternateur arrive à faire bouger des électrons afin de former du courant.

Par électromagnétisme:

Le rotor va générer un champ magnétique en tournant, ce qui va induire un courant dans le stator. (c'est l'inverse d'un moteur)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Induction_magnétique

Citation : epso

Par électromagnétisme:
Le rotor va générer un champ magnétique en tournant, ce qui va induire un courant dans le stator. (c'est l'inverse d'un moteur)

Si j'ai compris, le champ magnétique va arracher des électrons du stator et les mettre en mouvements, ce qui forme le courant.

Et sur un schema comme celui la, à quoi servent les noyaux de fer?

Bah le champ magnétique va créer une tension aux bornes de la(les) bobine(s), et donc si le circuit est fermé, un courant va circuler.

Pour les noyaux métalliques, je dirais qu'ils sont la pour augmenter l'inductance globale de la bobine, et donc améliorer le rendement du moteur (à vérifier)

En fait, la forte perméabilité des noyaux va "forcer" le champ magnétique (créé par les aimants) à passer à travers les spires des bobines (sans, une bonne partie du champ magnétique passerait à côté et ne servirait à rien) ce qui va maximiser le flux à travers les bobines.

Basiquement, quand un champ magnétique crée un flux <math>\(\Phi\)</math> à travers un circuit (par forcement une bobine, mais si on fait pas plusieurs tours, le flux est très faible) il apparait une tension induite <math>\(e=\frac{d\Phi}{dt}\)</math> (au signe près selon le sens donné au flux et à <math>\(e\)</math>). Si le champ magnétique est constant (aimant immobile), il n'y a donc pas de tension induite (et donc pas de courant) par contre dès que les aimants se mettent un mouvement, le champ magnétique varie, donc le sont flux <math>\(\Phi\)</math> varie et on voit apparaitre une tension induite.

Bonjour,

Citation

Ce que je ne comprend pas, c'est comment l'alternateur arrive à faire bouger des électrons afin de former du courant

je m'interroge, à la lecture de la question et du commentaire complémentaire cité, sur l'attente précise de son auteur
Fonctionnement de principe de l'alternateur ou plus fondamentalement la compréhension du mécanisme de création d'un courant électrique.
Selon le cas, une réponse pertinente peut être assez différente
Connaitre aussi le niveau de connaissances en électromagnétisme pourrait aussi faciliter une réponse appropriée.

Je m’intéresse au mécanisme de création d'un courant électrique.
J'ai un bac scientifique

Bonjour,

Pour comprendre la mise en mouvement des électrons dans un matériau conducteur, indépendamment de la technologie utilisée pour céer ce mouvement , on doit d'abord rappeler le fondement microscopique de la conduction.
Dans un matériau ayant une structure cristalline, les liaisons entre atomes conduisent à répartir les électrons dans des bandes d'énergie où ils restent plus ou moins liés à ces atomes.
Toutefois certains d'entre eux, pour certains matériaux, peuvent se retrouver à un niveau d'énergie qui constitue la bande dite de conduction .
Ce niveau est vide pour un isolant, peut être partiellement rempli pour un semi-conducteur, et devient fortement occupé pour les matériaux trés conducteurs.
Ces éléctrons de la bande de conduction sont relativement libres de se mouvoir , on parle de "gaz électronique", car leur comportement se rapproche de celui des molécules d'un gaz .
On définit leur agitation thermique qui en l'absence de sollicitation exterme ne dépend que de la température. La vitesse moyenne de mouvement est élevée (ordre de grandeur <math>\(\[10^{5} m.s^{-1} \]\)</math>.Le libre parcours moyen est a contrario trés faible ( de l'ordre de 10 à 20 fois la maille du réseau cristallin.)
Ces mouvements aléatoires ne correspondent à aucun mouvement d'ensemble et ne génére donc au repos aucun courant.
La nature du courant éléctrique correspond justement à la façon dont se crée un tel mouvement d'ensemble des électrons de la bande de conduction, à l'image d'un fluide qui s'écoule sous une différence de pression indépendamment de l'agitation des molécules qui le constitue.

Un modèle assez simple pour appréhender ce mouvement d'ensemble est le modèle de Drüde . Il date de 1909 mais donne finalement des ordres de grandeurs satisfaisants, confirmés par des théories ultérieures plus complétes.
On considère donc le gaz d'électrons comme un fluide auquel on applique les lois de la mécanique newtonienne . On note n la densité électronique, q la charge élémentaire , m la masse de l'électron.

Les électrons sont supposés soumis à un champ électrique qui exerce une force volumique <math>\(\[ \vec{F}_{vol}=nq\vec{E} \]\)</math>. par unité de volume.
Si <math>\(\[ \rho=nm \]\)</math> désigne la masse du gaz par unité de volume, la loi fondamentale de la dynamique s'écrit masse x accélération = Force , soit <math>\(\[ \rho\frac{d\vec{v}}{dt}=nq\vec{E}-\frac{\rho}{\delta}\vec{v} \]\)</math>, le terme additif du membre de droite caractérisant dans le modèle une force équivalente à un "frottement" auquels sont soumis les électrons de la part du réseau cristallin.Ce frottement est simplement supposé proportionnel à la vitesse.
On obtient une équation différentielle qui se résoud simplement et donne la solution <math>\(\[ \vec{v}=\frac{q\delta}{m}\vec{E}(1-e^{-t/\delta})\]\)</math>
La constante de l'exponentielle est telle que on obtient trés vite aprés la mise en charge la vitesse de mouvement d'ensemble <math>\(\[ \vec{v}_{lim}=\frac{q\delta}{m}\vec{E}\]\)</math> et la densité de courant électrique associé vaut <math>\(\[ \vec{j}=nq\vec{v}_{lim}\]\)</math>

Lorsque l'on applique ce modèle à un trés bon conducteur tel que le cuivre, on constate que l'ordre de grandeur de la vitesse d'ensemble du gaz électronique assurant la création du courant est de l'ordre du millimétre par seconde! rien avoir avec le mouvement d'agitation thermique.
Cela peut surprendre de prime abord mais c'est une réalité confirmée par les théories ultérieures au modèles de Drüde.Cette faible vitesse devant la vitesse d'agitation valide a posteriori la validité du modèle .
le milimétre par seconde que l'on peut trouver pour un fil de cuivre soumis à 10A pourra s'élever sensiblement pour de trés fortes intensités mais restera toujours trés faible devant la mobilité individuelle des particules.
La fonction des machines génératrices de courants est alors de créer par une technologie appropriée le champ électrique qui va générer se mouvement d'ensemble des électrons.
Dans un alternateur, on utilise les propriétés des champs magnétiques pour la génération d'une force électromotrice qui va mettre en mouvement les électrons, comme cela est brièvement expliqué dans un psot précédent.
dernière remarque:
cette modélisation est tout à fait valable pour un champ variable, tant que la pulsation est trés inférieure à l'inverse de la constante de temps delta du modèle. Les fréquences qui le remettraient en cause sont de l'ordre de 10^14 Hertz!