I. Le courant, c'est quoi au juste ?
Pour expliquer ce qu’est le courant, prenons l’exemple le plus connu d’un tuyau d’eau. Si vous ouvrez le robinet, l’eau s’écoule d’un point A à un point B. Eh bien l’électricité fonctionne à peu près de la même manière, sauf qu’à la place de l’eau, ce sont les électrons qui circulent. En physique, le Courant électrique correspond au déplacement des électrons à travers un Conducteur comme un fil de cuivre. Ces électrons se déplacent parce qu’on les pousse, un peu comme l’eau est poussée dans un tuyau par une pompe.
Et à votre avis, qui est cette force qui pousse les électrons ? Eh bien c’est ce qu’on appelle la Tension électrique et elle s’exprime en Volt.
On retrouve donc la tension qui correspondrait à la pression de l’eau dans notre tuyau et le courant qui serait le débit d’eau.
Une fois que l’on comprend que le courant c’est simplement du mouvement d’électrons, il faut se demander qu’elle est la direction de ce mouvement.
II. Courant alternatif et Courant continu : deux façons de faire circuler l'électricité
Maintenant que nous savons que l’électricité, c’est des électrons qui se déplacent d’un point A à un point B par le biais d’un Conducteur, il reste une question essentielle :
Ce mouvement se fait-il toujours dans la même direction, ou est-ce qu’il change en permanence ?
C’est donc là que que les concepts de Courant continu et Courant alternatif entrent en jeu. Il s’agit de deux types de déplacement différents pour les électrons. L’un est direct et stable, à l’inverse du second qui change de direction constamment.
Le Courant alternatif ( AC )
C'est quoi ?
Le Courant alternatif se caractérise par sa direction et son Intensité qui varient de façon périodique. Ce phénomène appelé cycle se mesure en Hertz (Hz). En France, la Fréquence standard est de 50 Hz, tandis qu’aux États-Unis, elle est de 60 Hz. Le Courant alternatif est généralement représenté par une onde sinusoïdale et est utilisé pour la distribution d’électricité domestique et industrielle.
Où le trouve t'on ?
- Tout type d’appareils avec un moteur électrique : réfrigérateur, lave-vaisselle, four.
- Production industrielle
- Distribution électrique
Avantages
- Idéal pour transporter sur de longues distances grâce aux Transformateurs qui facilitent la conversion dans différents niveaux de tension, ce qui limite les pertes.
- Production peu couteuse.
Inconvénients
- Besoins spécifique d’infrastructures avec les Transformateurs.
Le Courant continu ( DC )
C'est quoi ?
Le Courant continu se représente un peu comme une rivière, les électrons vont toujours dans la même direction de façon constante sans jamais faire marche arrière. Le sens conventionnel de ce courant est du pôle + vers le pôle -, mais il est important de noter que ce sont les électrons qui portent la charge négative et qui se déplacent dans un Conducteur du pôle – vers le pôle +.
Où le trouve t'on ?
- Panneaux solaires.
- Tout type d’appareils qui fonctionnent avec des piles ou des batterie
Avantages
Parfait pour alimenter des appareils portables.
Idéal pour le stockage de batterie.
FLux d’électrons stable.
Inconvénients
Plus coûteux à la production.
Trop de pertes pour le transport sur de longues distances.
Nécessite d’être converti pour de nombreux usages.
III. Quel avenir pour le courant ?
Les avancées technologiques dans le secteur de l’électricité offrent de nouvelles possibilités pour le Courant alternatif et le Courant continu, surtout en ce qui concerne la transition énergétique. L’arrivée de systèmes comme les convertisseurs DC-DC, les réseaux électriques intelligents et les outils de gestion de l’énergie aident à exploiter plus efficacement les deux types de courant simultanément.
Par exemple, l’électricité créée par les panneaux solaires, qui est en Courant continu, doit être transformée pour s’intégrer aux réseaux en Courant alternatif. En même temps, la recherche se concentre sur des moyens d’améliorer le transport et le stockage du Courant continu, qui est encore limité sur de longues distances. Grâce aux progrès des matériaux semi-Conducteurs, la transformation entre AC et DC est plus efficace, ce qui rend possible un mélange intelligent des deux types de courant. Cette progression laisse entrevoir des réseaux électriques davantage malléables, durables et performants, capables de répondre aux défis environnementaux actuels.
Le saviez-vous ?
Vers la fin du 19ᵉ siècle, Nikola Tesla (à gauche) et Thomas Edison (à droite) se sont opposés à propos du Courant alternatif, soutenu par Tesla, et du Courant continu, défendu par Edison. Le Courant continu, déjà en place dans les premières installations, n’était transmissible que sur de courtes distances. Le Courant alternatif, lui, pouvait être distribué sur de longues distances, ce qui était plus adapté pour un grand pays comme les États-Unis.
Voyant la menace que représentait la technologie de Tesla, Edison a lancé une campagne visant à dénigrer le Courant alternatif. Il a organisé des spectacles où il électrocutait des animaux pour faire croire que le Courant alternatif était dangereux. C’est dans cette ambiance qu’a eu lieu la première exécution sur une chaise électrique en 1890, ce qui a choqué le public. Pendant ce temps, Tesla fascinait les spectateurs avec des démonstrations spectaculaires et améliorait ses moteurs, prouvant que le Courant alternatif était plus pratique.
La guerre des courants s’est terminée en 1896 avec l’ouverture d’une grande centrale électrique utilisant le Courant alternatif aux chutes du Niagara, qui a alimenté New York. Même si le Courant alternatif a fini par s’imposer partout dans le monde, Tesla n’a pas récolté les fruits de cette victoire. Maladroit en affaires, il est mort pauvre et solitaire en 1943, malgré ses inventions incroyables et ses nombreux brevets qui n’ont jamais servi.
Conclusion
L’électricité se présente sous deux formes principales : le Courant alternatif et le Courant continu. Chacun a ses propres propriétés, avantages et usages. Le Courant alternatif est surtout employé pour alimenter nos maisons et nos infrastructures, car il peut être transporté sur de longues distances. Le Courant continu, lui, fournit une alimentation stable et précise, ce qui est essentiel pour de nombreux appareils électroniques modernes.
Dans le passé, leur opposition a mené à une guerre des courants entre Tesla et Edison. Cet épisode a été important dans le développement de l’électricité à travers le monde. Aujourd’hui, cette compétition a laissé place à une coopération, particulièrement avec le développement des énergies renouvelables et des réseaux électriques modernes. Ces derniers demandent une gestion adaptable et performante des deux types de courant.
Dans le futur, les progrès technologiques laissent entrevoir un mélange du Courant alternatif et du Courant continu. Cette hybridation pourrait changer notre façon de produire, transporter et utiliser l’énergie. Comprendre ce qui les différencie permet de mieux comprendre les défis de la transition énergétique et l’avenir de l’électricité.
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