Procédés élémentaires de conversion électromécanique de l’énergie
Machines tournantes : conversion électromécanique de l’énergie

2.1 Classification des phénomènes d’interaction exploitables

Tout processus de conversion électromécanique de l’énergie repose sur l’exploitation d’un ou plusieurs phénomènes physiques assurant une interdépendance des grandeurs mécaniques et électriques associées aux deux formes d’énergie en présence. Ainsi, considérant le cas général d’un système électro-magnéto-mécanique susceptible de stocker de l’énergie sous les trois formes correspondantes, la possibilité d’une interaction électromécanique se traduira formellement par la présence, dans le développement du lagrangien (fonction des coordonnées et des vitesses généralisées), de termes « mixtes » dépendant simultanément de variables mécaniques et électromagnétiques. Les forces ou les impulsions mécaniques, obtenues respectivement par dérivation du lagrangien par rapport aux coordonnées ou aux vitesses mécaniques, sont alors à même de dépendre des variables électromagnétiques (charge ou courant). Réciproquement, les forces ou les impulsions généralisées électromagnétiques (forces électromotrices ou flux magnétiques) dépendront des positions ou des vitesses mécaniques. Dès lors, comme le résument les tableaux 8 et 10, l’analyse systématique des différents termes d’interaction envisageables dans le développement du lagrangien permet de prévoir et de classer les divers phénomènes physiques susceptibles d’être mis à profit. Les effets correspondants sont illustrés dans le cas particulier de systèmes linéaires, les termes d’énergie potentielle ou cinétique concernés étant, dans ce cas, construits de manière quadratique (les forces et les impulsions généralisées s’expriment alors linéairement en fonction, respectivement, des coordonnées et des vitesses).

D’un point de vue phénoménologique, on peut ainsi distinguer deux modes fondamentaux d’interaction, selon que l’énergie est stockée dans le système sous une forme unique (interaction « monovalente ») ou sous deux formes couplées (interaction « divalente »).

• La première...