Bonjour,
Dans l'absolu pour un apport d'énergie mécanique donné quel générateur électrique (alternatif ou continu) fournira le plus de courant (a tension égale naturellement) ou aura le meilleur rendement.
La raison de cette question est que le courant alternatif impose aux électrons un mouvement alternatif qui consomme une certaine énergie a la difference du courant continu. Je sais que la masse des électrons est souvent négligée.
Bonjour,
Pourriez-vous préciser le pourquoi de cette consommation d'énergie supplémentaire ?Envoyé par ecolami
N'est-il pas évident que ce mouvement alternatif nécessite une énergie et que cela n'est pas le cas avec un courant continu????
En alternatif il y a bien une sorte d'"inertie" dans la circulation du courant par rapport à la f.e.m. qui déphase le courant par rapport à la tension.
La puissance consommée due à ce déphasage est dite "réactive" et ne coûte rien en terme énergétique.
bonjour,
la question est intéressante
masse 1 electron = 9,1 x 10 exp -31 kg
Charge 1 electron :1,6 X 10 Exp -19 C
Courant de 1 A c'est 1 coulomb /s donc un flux de 6,245 x 10 exp 18 électrons /S
Flux massique 1 A =. 6,245 x 9,1 x 10 exp (-31+18 ) = 56,8 x 10 exp-13 kg/s
Reste à évaluer la vitesse des électrons pour estime les énergies cinétique mises en jeu....
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Salut ,
Cela m'étonnerait beaucoup d'une perte due aux mouvements des électrons ...
En tout cas , certains alternateurs de forte puissance ont plus de 99.5% de rendement et si l'on prend en compte les pertes aux paliers , le compte est quasi bouclé .
Aucune dynamo n'atteint ce rendement pour 2 raisons : elles n'ont pas été développées autant que les alternateurs ,
et la machine doit être volumineuse , de forte puissance, pour espérer atteindre ces rendements .
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
il ne s'agit pas d'évaluer dans un premier temps la performance de ces machines qui dépendent de leur ingénierie , mais de voir si théoriquement il peut y avoir une perte d'énergie à ce niveau. Le problème risque d'être plus sensible quand il s'agit de déplacement d'ions bien plus lourds que des électrons isolés.
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Que le mouvement soit sinusoïdal ou continu, il y a mouvement.
Donc dans les deux cas, il y a des pertes.
Les seules pertes que je connaisse à ce niveau sont les pertes par effet joule.
Pour quelle raison un mouvement alternatif engendrerait plus de perte par effet joule qu'un mouvement continu? Je ne vois pas.
Bonjour,
En alternatif, il y a des pertes supplémentaires dans le transport d'énergie.
Par exemple à cause de l'effet de peau ... qui n'est pas négligeable même en 50 Hz si les câbles sont de forte section.
Et aussi par pertes capacitives vers le milieu ambiant. Ceci par exemple, pour des câbles sous-marin (où souvent on utilise le continu).
Il faut balancer ces avantages du continu par rapport à l'alternatif avec la complexité plus grande qu'en alternatif pour changer de tension (de la haute à la basse tension ou ...)
Tout est question de compromis ... et suivant les applications on penchera donc d'un coté ou de l'autre.
Effectivement , les pertes dues aux électrons sont les pertes Joule ...
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
La machine tournante (disons fondamentale) produit fatalement une fem sinusoïdale.
Le continu est fabriqué après.
L'électronique c'est comme le violon. Soit on joue juste, soit on joue tzigane . . .
Oui, les gens ne savent en général pas bien qu'une machine à courant continu est en fait une machine synchrone à courant alternatif auto-pilotée par l'onduleur mécanique appelé aussi collecteur.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
bonsoir
non le collecteur c'est un redresseur.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Non, c'est un redresseur dans un sens et un onduleur dans l'autre sens. Une machine à courant continue est réversible. B A BA...
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
re
oui tu ne m’apprends rien mais là il est question de génération, d'où ma remarque.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Oui, d'accord.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
La vitesse des électrons dans le Cuivre est de 273000km/s. Mais pour un mouvement alternatif il faut surement choisir une vitesse moindre: je ne sais pas laquelle.
Tu confonds vitesse du courant électrique et vitesse des électrons.
https://www.sirenergies.com/article/...e-electricite/
La vitesse de déplacement des charges électriques ou électrons
Les charges électriques se déplacent très lentement. La vitesse à laquelle elles se propagent varie en fonction de l'intensité du courant présent dans le circuit.
Dans un courant alternatif, les électrons se déplacent ainsi d'à peine quelques centièmes de millimètres par seconde. La fréquence de ce type de courant est généralement entre 50 et 60 hertz. Les porteurs de charge font donc des va-et-vient 50 ou 60 fois par seconde sur une minuscule distance. Ce qui donne l'impression qu'ils ne bougent presque pas.
Des études et des calculs ont démontré que dans un système électrique où l'intensité du courant est à 1 A, ils parcourent 40 cm par heure.
Par contre, dans un courant continu, la vitesse des électrons est légèrement plus élevée, car ils font plusieurs mètres par seconde. Dans un tube électronique également appelé tube à vide ou lampe, la vitesse de déplacement est souvent de 15 km par seconde.
Seuls les faucons volent. Les vrais restent au sol.
Bonjour à tous,
1 ampère à travers une résistance de 1 ohm produit-il exactement la même température de la résistance en alternatif et en continu ?
La fréquence en alternatif plus ou moins importante fait-elle une différence de température ?
Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous
D'après la théorie la déperdition en chaleur est la même en alternatif qu'en continu si on parle en grandeur efficace (1 ampère efficace) puisque la puissance dissipée est la même. (P= R.Ieff²)
Et si on ne tient pas compte de l'effet de peau.
Après je n'ai jamais fait la vérification expérimentale...
bonjour ,
Je suis d'accord pour dire que les pertes dues au mouvement des électrons est bien l'effet joule. Cependant il n'y a pas d'effet joule pour un flux d'électrons dans le vide.
En alternatif et dans le vide les électrons accélèrent puis freinent et repartent dans l'autre sens avec la variation de champ electrique.
Pour une période complète les électrons parcourent la même distance dans un sens que dans l'autre , mais l'énergie cinétique est en V2. La masse est très petite, mais elle existe....
Les effets de rayonnements duent aux mouvements des électrons sont d'une autre nature.
Il ne semble pas que l'effet mécanique soit pris en considération car seule la charge est prise en compte. Les ions lourds sont comptabilisés électriquement que par le charge.
Quid du cas d'un condensateur dont l'une des plaques est à l'altitude H et l'autre à l'altitude H- h' , nr faudrait il pas tenir compte en toute rigueur de la variation M G h' pour la masse des électrons qui passent d'une plaque à l'autre lors de la recharge ?
En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
Comme c'est une définition (ce n'est pas un problème de théorie), c'est difficile à vérifier ...
Sur une période, la variation de l'énergie cinétique est nulle quelque soit la masse.
@gts2
Précisément la définition de la puissance dans un circuit électrique est:
P = (1/T) intégrale de 0 à T de [u(t) x i(t)] dt
Elle revient à définir la valeur moyenne de la puissance instantanée.
Je ne sais pas citer quelqu'un ni éditer des équations, mes excuses.
Cette définition est vraie en continu et en alternatif et permet de retrouver la formule que je donne plus haut.
Mais
Je parlais de vérifier les conséquences de la définition (ou de la théorie) en mesurant la chaleur évacuée.
OK, compris, donc même puissance électrique et vérifier même puissance thermique.
Si on ne trouve pas la même chose, où est passé le reste (premier principe) ?
On peut imaginer que la théorie ne soit pas complète et qu'il existe un effet non pris en compte qui augmente les pertes thermiques.
Il existe bien l'effet de peau, il peut exister à certaines fréquences des effets "inattendus".
OK, mais je ne vois toujours pas dans quelle direction chercher, d'où ma question initiale (message #2)
Mais c'est vrai que cela enfreindrait le principe de conservation de l'énergie (apparemment) si cette définition n'était pas respectée en dehors de tout autre effet.
A moins qu'on ne comprenne votre idée d'expérience, non pas comme à puissance électrique donnée, mais à I efficace donnée, et dans ce cas (comme votre exemple d'effet de peau), c'est la résistance qui change.
Si on prend en compte l'inertie comme proposée, cela ne change pas l'énergie consommée, comme cela a déjà indiqué par @harmoniciste message #4, l'inertie crée un retard, un déphasage.
Densité électronique des électrons libres dans le cuivre : 8.5 10^28 par m3 .
Fil de cuivre, longueur 1m , diamètre extérieur 0,5mm : 1,7 10^22 électrons libres, ce qui est énorme. Puisque le cuivre est un métal monovalent, le nombre d'électrons libres et d'ions de cuivre (atome) est le même.
Les électrons libres dans un fil de cuivre se déplacent dans des directions aléatoires à la vitesse de 1.3 10^6 m/s , même en l'absence de courant électrique, ce qui signifie sans champ électrique.
Cette vitesse est la "vitesse de Fermi" et elle existe même à 0 K. Ce n'est pas de l'énergie thermique , elle provient de la théorie de la mécanique quantique.
Puisque le courant électrique est un flux moyen d'électrons libres, autrement dit une "vitesse de dérive", le courant électrique n'existe pas dans ces circonstances.
Lorsque la tension est appliquée des deux côtés d'un conducteur, les électrons libres augmentent la vitesse proportionnellement au champ électrique .
Pour le cuivre, la vitesse moyenne de dérive est de 4.62 10^-3 m/s par V/m.
Cela signifie que lorsqu'une tension de 1 V est appliquée aux deux extrémités d'un fil de cuivre de 1 m de long, la vitesse des électrons libres dans le sens de la longueur est de 4,62 mm/s.
Cela est lent, mais comme la charge électrique des électrons est de -1.6 10^-19 C, un courant électrique de 12,6 A circule dans le fil de cuivre de 0,5 mm à cette vitesse. Ceci , grâce au grand nombre d'électrons libres .
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
