électricité (PCSI) · Chapitre 9 · Application directe du cours
L'éolienne
Conversion de puissance : rail de Laplace et induction · niveau 2
Énoncé
Une éolienne convertit l'énergie du vent en électricité : le vent fait tourner les pales, qui entraînent un alternateur.
- Identifier le sens de la conversion d'énergie.
- En reprenant le rail de Laplace en mode générateur, expliquer pourquoi extraire de l'électricité « freine » le rotor.
- Si on débranche la charge (), que devient le courant, et la force de freinage ? Que risque alors l'éolienne par grand vent ?
Corrigé
1. Conversion mécanique électrique (le vent fournit la puissance mécanique, l'alternateur la convertit en puissance électrique).
2. Le courant débité crée (Laplace/Lenz) un couple résistant qui s'oppose à la rotation : produire de l'électricité prélève de l'énergie mécanique sur le rotor, donc le freine.
3. Sans charge, donc la force de freinage électromagnétique disparaît : plus rien ne s'oppose au vent, le rotor peut s'emballer (survitesse) et se détruire. D'où les freins et la mise en drapeau des pales.
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