==> 
Tension
alternative
tension
continue
Comme détaillé
depuis le début de cette partie, les alternateurs délivrent des tensions
alternatives. Pour certains appareils et même pour le fonctionnement des alternateurs
(les électroaimants du stator sont alimentés en courant continu), il est
nécessaire de transformer une tension alternative en tension continue. Deux
montages électriques sont à utiliser pour mener à bien cette opération.
Premièrement, il
faut que la tension soit toujours positive ou toujours négative. Il faut éviter
que le sens de la tension varie en permanence. Pour cela, il faut utiliser un
pont de diodes.
Qu’est ce qu’une
diode ?
Pour que le
courant puisse passer, il faut que le + de l'alimentation soit connecté au +
(l'anode P) de la diode et le - de l'alimentation soit connecté au - de la
diode (la cathode N). Ainsi, la diode n'oppose pas de résistance au passage du
courant. Par contre, si l'anode était connectée au moins de l'alimentation et
la cathode au plus, le courant ne passerait pas car la diode s'opposerait à son
passage.
Graphique détaillant la variation de l'intensité
en fonction de la tension appliquée à une diode.
Quand la tension
aux bornes de la diode est inférieure à 0,7 V, aucun courant ne circule dans le
circuit, c'est comme si nous avions un interrupteur ouvert. A 0,7 V,
brutalement le courant apparaît. Si nous augmentons la valeur de la tension
fournie par le générateur, la tension aux bornes de la diode reste sensiblement
constante et égale à 0,7 V. D'ailleurs on appellera cette tension, la tension
de seuil, c'est explicite. Cette tension de seuil est de 0,7 V pour le silicium
et 0,2-,03 V pour le germanium.
Passons dans la région inverse. Nous constatons que la diode, polarisée en
inverse ne conduit pas et donc qu'aucun courant ne circule dans le circuit
hormis un léger courant de fuite de quelques µA que l'on pourra négliger.
Brutalement, la diode, toujours polarisée en inverse se met à conduire et le
courant circule. La tension à partir de laquelle une diode polarisée en inverse
conduit s'appelle la tension de claquage. Sur une diode non prévue pour cela,
c'est destructif, toutefois cet effet est exploité dans certaines diodes.
On peut donc conclure que la diode est un composant polarisé qui
s'opposera dans un sens au passage du courant jusqu'à une tension de claquage,
et laissera passer le courant à partir d'une tension de seuil.
Maintenant,
regardons comment une diode permet le redressement d'une tension alternative.
===> 
Voici
l’oscillogramme obtenu avec l'utilisation d'une diode et d'un générateur de
tension alternative. On constate que seule la partie de la courbe au-dessus de
la tension de seuil est présente. Il y a donc la perte de la moitié de la
tension puisqu'elle est n'apparaît pas sur l'oscillogramme ci-dessus.
Il faudrait donc
que trouver un moyen pour ne pas perdre la moitié de la tension. Ce moyen
réside en l'association de plusieurs diodes. Cela s'appelle un pont de diodes.
Voici un pont de
diodes. Il est composé de quatre diodes. La tension d'entrée est Ve et la
tension de sortie est Vs. Grâce à cette association de diodes, la tension de
sortie est toujours positive alors que la tension d'entrée est alternative.
Ci-dessus, les
oscillogrammes des tensions Ve et Vs qui correspondent respectivement à la
courbe verte et rouge. De cette manière, il est possible de redresser des
tensions alternatives en tensions continues sans perdre d'énergie.
Il reste encore
un problème à régler. En effet bien que la tension soit désormais tout le temps
du même signe, elle n'a pas toujours la même valeur, qui oscille entre zéro et
la tension maximale. Il faut donc un système pour permettre d'uniformiser la
valeur de la tension. Ce système est le condensateur.
Un condensateur est assimilable à deux plaques disposées face à
face. En règle générale on pourra dire qu'un condensateur est constitué de deux
conducteurs séparés par un isolant (appelé également diélectrique), cet isolant
peut être l’air ambiant par exemple.
Le symbole du
condensateur
Lorsque l’on
applique une tension aux bornes d’un condensateur celui-ci se
charge et
conserve une quantité d’électricité (Q) ,
proportionnelle à la tension
appliquée. Cette quantité
d’électricité est en fait de l’énergie
emmagasinée,
celle- ci sera restituée lorsque le condensateur se
déchargera.
Le condensateur est donc un réservoir d'énergie qui se remplie ou se vide.
Le rôle du
condensateur sera de « lisser » la tension obtenue après passage par un pont de
diodes.
===> pour donner ===>
Tension redressée
par un pont de diode et un condensateur
Le rôle du
condensateur sera de se charger lorsque le la tension sera supérieure à la
tension efficace et de se décharger lorsque la tension sera inférieure à la
tension efficace. Ainsi, l'énergie électrique excédentaire qui se trouve
au-dessus de la ligne correspondant à la tension efficace sera reportée aux
endroits où l'énergie électrique est déficitaire. Grâce à cela, les trous et
les bosses seront aplanis. La tension sera lissée et la tension alternative du
départ deviendra une tension continue.
Page
précédente : Les problèmes de fréquence
Page
suivante : Etude d'un alternateur (une dynamo)
