Qu'est-ce que le courant électrique ?

Il est légitime de se demander exactement qu’est-ce que le courant électrique. Comment est-il produit, comment arrive-t-il jusqu’à chez moi et en quoi cela consiste-t-il ? Je trouverai toutes les réponses à mes questions sur cette page !

Comment le courant électrique est-il produit ?

Tout d’abord, qu’appelle-t-on courant électrique ? Il s’agit d’un déplacement de charges négatives, appelées les électrons, à l'intérieur d’un matériau conducteur. 

Question physique, qu’est-ce que des électrons ? Dans chaque atome, on trouve un noyau autour duquel circulent des électrons. Le noyau lui-même est composé de neutrons et de protons. Les protons sont chargés positivement et les électrons négativement. Sous certaines conditions, les électrons peuvent s’éloigner de leur atome. Ce déplacement d’électrons permet de générer du courant électrique. Si ce déplacement d’électrons se fait dans un seul sens, on parle de courant continu. Si le déplacement a lieu alternativement, allant dans un sens puis dans l'autre, on parlera de courant alternatif. 

Pour produire du courant électrique, il faut éloigner et séparer les électrons de leur atome. Pour procéder à cette séparation, on a besoin d'énergies primaires. Ces dernières peuvent provenir de sources renouvelables comme le soleil, le vent, la Terre, ou d’énergies non renouvelables comme le pétrole et le gaz. 

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Où est produit le courant électrique ? 

Mais alors où est produit ce courant à partir des énergies citées plus haut ? Dans des centrales de production électrique. Il en existe des différents types, en fonction du procédé qu’elles utilisent. 

L’énergie primaire est utilisée dans ces centrales pour faire fonctionner une turbine couplée à un alternateur. Ce dernier est composé d’un rotor (aimant qui tourne) et d’un stator (bobine de fil). Le rotor va être entraîné par la turbine, ce qui va faire osciller les électrons dans un sens et dans l’autre, en fonction de pôles de l’aimant. C’est comme cela qu’on obtient du courant alternatif. 

Maintenant concentrons-nous sur les centrales où est produit ce courant électrique alternatif.

Il existe de nombreux types de centrales, certaines fonctionnant au pétrole, d’autres au gaz, d’autres à l’eau… Concentrons-nous sur les centrales à énergies renouvelables.

• La centrale hydraulique. Utilisant l’eau pour créer du courant, ces centrales créent des barrages qui retiennent l’écoulement naturel d’une grande quantité d’eau. Ensuite, toute cette eau accumulée est conduite de force dans un circuit de longs tuyaux métalliques, par l’ouverture de vannes dans le barrage. L’eau arrive vers la centrale via ces tuyaux à très fort débit. C’est l’intensité de cette arrivée d’eau dans la centrale qui va faire tourner la turbine, permettant à son tour de faire fonctionner l’alternateur. 

• La centrale éolienne. Dans la famille des centrales à énergies renouvelables, vous connaissez probablement l’éolienne. L’éolienne, composée d’une hélice et de pales, se met à fonctionner sous l’effet du vent. L’hélice se met alors en marche, et les pales peuvent tourner. Le mouvement de l’hélice entraîne alors un axe dans l’arbre de l’éolienne (son pied), lui-même relié à un alternateur. C’est donc la rotation de l’axe qui produit de l’énergie, qui sera transformée en courant électrique alternatif par l'alternateur. Pour fonctionner, une éolienne a besoin d’une vitesse de vent minimum de 10 km/h.

• La centrale géothermique. Utilisant l’eau située dans sous-sol de la croûte terrestre, la centrale géothermique va pomper cette eau grâce à un forage dans le sous-sol. Lors de sa remontée, l’eau perd en pression et se transforme en vapeur. C’est la pression de cette vapeur qui permettra alors de faire tourner la turbine, qui fera, à son tour, fonctionner l’alternateur. 

• La centrale photovoltaïque. Via des panneaux solaires, les rayons solaires sont captés. Le silicium, matière contenue dans les panneaux, matériau hautement conducteur, libère des électrons sous l’effet de la lumière, et crée ainsi du courant continu. Grâce à onduleur, les centrales photovoltaïques transforment ce courant continu en courant alternatif pour pouvoir l’envoyer en circulation dans les lignes à moyenne tension. 

• La centrale thermique biomasse fonctionne à l’aide de combustion ou de méthanisation de déchets organiques tels que les bois, végétaux, déchets agricoles et ordures ménagères organiques. En brûlant, la biomasse dégage de la chaleur qui permet de chauffer de l’eau dans une chaudière. L’eau se transforme alors en vapeur, qui sera envoyée dans des turbines sous pression. Au même titre que pour la centrale géothermique, la pression de la vapeur permet de faire tourner la turbine qui fera elle-même fonctionner un alternateur. 

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Comment est transporté le courant électrique chez moi ?

De sa centrale de production à votre foyer, le courant électrique va suivre trois grandes étapes. 

• Tout d’abord, les lignes à très haute tension vont acheminer l'électricité depuis les centrales de production (centrales nucléaires, barrages hydroélectriques, centrales thermiques ou encore photovoltaïque). Ce réseau câblé peut être extrêmement long pour permettre d’acheminer l’électricité vers les zones même les plus isolées.

• Ensuite, l'électricité acheminée arrive dans des postes de transformation, appelés aussi postes ressource, qui vont modifier la très haute tension en tension haute, puis en moyenne.

• Pour finir, la moyenne tension est livrée aux postes de distribution, pour être à nouveau transformée en basse tension. C’est donc un très vaste réseau câblé qui achemine l’électricité de sa production à votre tableau électrique. 

Le courant électrique a pour unité de mesure le watt. Quand on parle d’ampère, il s’agit de la quantité d’électricité dans un courant (son intensité). La quantité d’électricité transportée par un courant électrique ayant une intensité d’1 ampère est appelée le coulomb. La quantité d’électricité qui traverse un circuit dépend de la circulation des électrons. Ainsi, il existe ce qu’on appelle une différence de potentiel tout au long du circuit. Celle-ci mesure l’énergie abandonnée pour chaque coulomb et s’exprime en volt.

Le courant électrique, une fois arrivé chez moi, permet de faire fonctionner mes appareils électroniques et de m’alimenter en lumière et en chauffage. 

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