Loi d'ohm dans les lignes à haute tension

[brix911]

Bonjour à tous,

Je m'intéresse pas mal à l'électricité en ce moment et il y a un mystère qui m'échappe complètement à propos des lignes à haute tension.
Le choix de la haute tension, ai-je lu, permet d'avoir un courant très faible et ainsi peu de perte d'énergie. Pour jouer efficacement leur rôle, les câbles de ces lignes présentent par ailleurs une résistance très faible.
Vous voyez où je veux en venir ; comment peut-on avoir sur la même ligne, d'un côté une tension extrêmement forte, de l'autre une intensité et une résistance très faible ?
Quid de U = R*I ?
Je serais très reconnaissant envers quiconque me fournirait une explication claire à ce sujet
Au plaisir de vous lire
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[Deedee81]

Salut,

La résistance ne dépend pas de la tension ni du courant (enfin, si, un peu, mais vraiment pas beaucoup). C'est uniquement question du matériau.

Et la tension étant très élevée, le courant lui est faible (P = U*I, à puissance donnée, U grand => I petit).
Et donc on a un effet joule R*I² faible.

Le U = R*I n'est pas applicable en tant que tel car c'est la tension aux bornes de la résistance. Or ici c'est la tension entre deux câbles, donc pour R il faudrait tenir compte de tout le câble, toute la boucle, et donc en plus ce qu'il y a au bout (généralement un transfo et en plus on est en alternatif, donc faut tenir compte de l'inductance et de la charge au secondaire du transfo : nos maisons, après la basse tension).

[Deedee81]

Et il faudra une confirmation mais il me semble que les câbles haute tension sont gros et creux. En alternatif le courant circule surtout près de la surface du câble (effet de peau) et donc l'intérieur ne "sert à rien", on l'enlève pour que ce soit plus léger. Et on prend un gros câble ainsi la section où passe le courant (grosso modo le périmètre fois l'épaisseur où passe le courant) est plus grande et R plus petit.

[penthode]

hello ,
il faut plutôt appliquer P = U.I

à puissance transportée égale , si U est grand I est petit

donc la perte par effet joule sera réduite

des détails :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Ligne_..._haute_tension

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

il faut plutôt appliquer P = U.I

j'ai été plus vite que toi

Mais j'ai triché, c'est moi qui ait validé le message

Mais merci pour le lien, sont pas creux, oublier mon explication sur ça.

[calculair]

Les cables electrifies de transport sont en aluminium qui est un excellent conducteur et plus léger que le cuivre. En effet l'effet de peau même à 50Hz n'est pas négligeable . Le courant circule sur la périphérie du câble. L'intérieur est occupé pain câble en acier ( mauvais conducteur, mais pas sollicité par la conduction ici ) qui supporte les efforts mécaniques du câble entre les 2 pylônes .

Et il faudra une confirmation mais il me semble que les câbles haute tension sont gros et creux. En alternatif le courant circule surtout près de la surface du câble (effet de peau) et donc l'intérieur ne "sert à rien", on l'enlève pour que ce soit plus léger. Et on prend un gros câble ainsi la section où passe le courant (grosso modo le périmètre fois l'épaisseur où passe le courant) est plus grande et R plus petit.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Pour info :

A 50 Hz,

Epaisseur de peau pour le cuivre : 8,5 mm,
Epaisseur de peau pour l’aluminium : 10,5 mm

[brix911]

Merci pour ta réponse Deedee81, c'est un peu plus clair dans mon esprit à présent.
J'ai toujours un doute, cela dit, par rapport à la notion de "puissance donnée" (pour une puissance donnée, on peut augmenter U pour faire baisser I).
Comment fait-on pour délivrer une puissance donnée ?
Je veux dire par là, une ampoule que l'on soumet à un surcroît de tension ne va pas automatiquement demander moins de courant pour fonctionner de la même manière (c'est ce qu'il me semble en tout cas).
Tension et intensité fonctionnement-ils vraiment comme des vases communicants, ou alors dans certaines conditions seulement ?
Si vous avez quelques infos là dessus je suis preneur
Merci !

[penthode]

Il te suffit de regarder les bases de physique , dont les lois d'ohm et de joules

Wikipedia est ton ami

[Pio2001]

Comment fait-on pour délivrer une puissance donnée ?

On regarde la vitesse de rotation des turbines dans les centrales électriques.
Lorsqu'une ampoule de 15 Watts s'allume cela a pour effet de ralentir de façon infime la rotation des turbines. On détecte ce ralentissement et on injecte un peu plus de puissance dans le générateur (nucléaire, thermique, hydraulique...) pour ramener la turbine à sa vitesse initiale.

Sans les pertes dans l'acheminement de l'électricité et le rendement du générateur électrique, on devrait ajouter 15 Watts de puissance mécanique ou thermique pour revenir à la vitesse de rotation initiale.

[brix911]

Merci pour ta réponse Pio2001

[titijoy3]

Et il faudra une confirmation mais il me semble que les câbles haute tension sont gros et creux. En alternatif le courant circule surtout près de la surface du câble (effet de peau) et donc l'intérieur ne "sert à rien", on l'enlève pour que ce soit plus léger. Et on prend un gros câble ainsi la section où passe le courant (grosso modo le périmètre fois l'épaisseur où passe le courant) est plus grande et R plus petit.

donc tu avais raison ! le creux est simplement remplacé par de l'acier..

[Deedee81]

Salut,

donc tu avais raison ! le creux est simplement remplacé par de l'acier..

oui, raison pour l'effet de peau mais par pour le creux
il y a le poids mais il y a aussi.... la solidité

[Black Jack 2]

Bonjour à tous,

Je m'intéresse pas mal à l'électricité en ce moment et il y a un mystère qui m'échappe complètement à propos des lignes à haute tension.
Le choix de la haute tension, ai-je lu, permet d'avoir un courant très faible et ainsi peu de perte d'énergie. Pour jouer efficacement leur rôle, les câbles de ces lignes présentent par ailleurs une résistance très faible.
Vous voyez où je veux en venir ; comment peut-on avoir sur la même ligne, d'un côté une tension extrêmement forte, de l'autre une intensité et une résistance très faible ?
Quid de U = R*I ?
Je serais très reconnaissant envers quiconque me fournirait une explication claire à ce sujet
Au plaisir de vous lire

Bonjour,

Il me semble qu'il y a une confusion dans ton raisonnement.
Tu confonds, me semble-t-il, la résistance (impédance) de la charge connectée en fin de ligne avec la résistance des fils (câbles) de la ligne transportant le courant.

Explication en monophasé pour ne pas compliquer (et en "oubliant" les inductances de ligne et de la charge):

On veut fournir une puissance P à une charge de résistance R'.
Cette résistance est au secondaire d'un transfo qui amène la tension désirée (par exemple 230 V) sur la résistance R'

Avec un transfo considéré comme parfait, la puissance P consommée au secondaire doit être fournie au niveau du primaire

Si u est la tension au primaire du transfo, les fils de ligne (en rouge) devront passer un courant I tel que P = u * I

Et comme P est imposé (c'est la puissance demandée par la charge R'), on voit que si on augmente u , le courant I diminuera.

Donc plus la tension de la ligne est élevée, plus petit est le courant I dans la ligne (fils rouges).

Mais les fils rouges ont leur propre réistance, soit r cette résistance. (qui n'a rien à voir avec la résistance de la charge)

Le courant I passe dans cette résistance r et crée donc une chute de tension égale à r * I

On remarque que si u est élevé et que donc I est petit, alors la chute de tension dans les fils (rouges) est petite.

La tension à la centrale sera donc U = u + r*I, avec r*I d'autant plus petit que la tension est grande.

Donc pour transporter une puissance donnée P, le courant en ligne est d'autant plus petit que la tension de transport (haute tension) est élevée.
Les chutes de tension en ligne (r*I) sont plus faibles si la tension de transport (haute tension) est élevée (puisque I plus petit) et les pertes en puissance dans la ligne haute tension sont égales à r*I² ... qui sont d'autant plus petites que la tension de transport (haute tension) est élevée.

[Lil00]

Les cables electrifies de transport sont en aluminium qui est un excellent conducteur et plus léger que le cuivre. En effet l'effet de peau même à 50Hz n'est pas négligeable . Le courant circule sur la périphérie du câble. L'intérieur est occupé pain câble en acier ( mauvais conducteur, mais pas sollicité par la conduction ici ) qui supporte les efforts mécaniques du câble entre les 2 pylônes .

Pour être un peu plus précis, en France, 3 grands type de câble sont utilisés :
- avec une âme constituée d'un câble en acier et des fils d'aluminium autour (rarement sur les lignes à très haute tension, je ne sais pas bien pourquoi)
- homogène en alliage d'aluminium enrichi en magnésium et silicium, appelé ALMELEC (c'est un compromis entre bonne conduction et résistance mécanique) : c'est ce qui est utilisé sur la plupart de nos lgnes à très haute tension,
- avec âme en acier et pourtour en almélec, dans les zones de montagne où la forte pente et le givre imposent des contraintes trop fortes pour que l'almélec tienne le coup.

Pour faire simple :
- acier = résistance mécanique top mais mauvais conducteur,
- aluminium pur = conduction top mais tout mou (d'où la nécessité d'avoir une âme en acier au milieu),
- almélec = intermédiaire entre les deux, plus cher.

[f6bes]

Remoi, Hum , faut déjà bien cerner par ce que l'on appelle Ligne THT.
En général constituées de pŷlones fort haut et avec des portées de l'ordre de 300 à 500m.
Les cables sont parfois doublés ou triplés (( chaque phase)...les tensions MECANIQUES sont TRES importantes,
donc l'alu...n'est pas de mise.
C'est généralement de l'alu acier avec de sections fort importantes......d'ou plusieurs TONNES d'effort sur les cables.
La guimauve....n'est pas de mise !
Bonne journée